Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Determinação do fator de mudança de tempo-temperatura para previsão de vida a longo prazo de compósitos e resinas epóxi por DMA
Autor(es): SILVANO, Thiago de Freitas
Primeiro Orientador: ANCELOTTI JUNIOR, Antonio Carlos
metadata.dc.contributor.advisor-co1: DI BENEDETTO, Ricardo Mello
Resumo: O presente estudo apresenta o resultado da construção da curva mestre por análise dinâmico mecânica (DMA) em compósitos unidirecionais de fibra de vidro e resina epóxi classes F e H para avaliação da estabilidade térmica e durabilidade desses materiais. Para tanto, o comportamento viscoelástico dos polímeros e dos compósitos foram avaliados por meio do modelo da superposição tempo-temperatura (TTS) utilizando equação empírica Sigmoidal e o método de Williams, Landel e Ferry (WLF) para estimar o comportamento em diferentes temperaturas, o qual permite a extensão das frequências experimentalmente acessíveis e a descrição de todo o comportamento de relaxação dos polímeros. O fator de mudança tempo-temperatura foi determinado pelas curvas de análise dinâmico mecânica (DMA), em isotérmicas individuais na condição de diferentes frequências de oscilação. Foi observado que o comportamento viscoelástico depende da frequência e da temperatura, e há uma equivalência geral entre o comportamento relacionado à frequência e à temperatura durante os processos de transição. Os materiais compósitos fabricados por enrolamento filamentar também foram submetidos à caracterização física e térmica, através de análise caloria exploratória diferencial (DSC), DMA e verificação do volume de fibra, garantindo a qualidade compatível de compósitos estruturais de alta performance. Uma vez que os fatores de mudança tempo-temperatura tenham sido descritos pelo modelo, a curva mestre pode ser transposta para qualquer valor desejado de temperatura, reduzindo a necessidade de ensaios empíricos.
Abstract: The present study presents the result of the construction of the master curve by dynamic mechanical analysis (DMA) in unidirectional composites of glass fiber and epoxy resin classes F and H to evaluate the thermal stability and durability of these materials. To this end, the viscoelastic behavior of polymers and composites was evaluated using the time-temperature superposition (TTS) model of Williams, Landel and Ferry (WLF), which allows the extension of experimentally accessible frequencies and the description of the entire relaxation behavior of polymers. The time-temperature change factor was determined by dynamic mechanical analysis (DMA) curves, in individual isotherms under the condition of different oscillation frequencies. It has been observed that viscoelastic behavior depends on frequency and temperature, and there is a general equivalence between frequency- and temperature-related behavior during transition processes. The composite materials manufactured by filament winding were also subjected to physical and thermal characterization, ensuring the compatible quality of high-performance structural composites. Once the time-temperature change factors have been described by the model, the master curve can be transposed to any desired temperature value, reducing the number of empirical testings.
Palavras-chave: Comportamento viscoelástico
Curvas de análise dinâmico mecânica (DMA)
Resina epóxi classes F e H
Superposição tempo-temperatura
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE MATERIAIS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia de Materiais
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4147
Data do documento: 26-Set-2024
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