[en] ANALYSIS OF A PULTRUDED COMPOSITE: DIGITAL MICROSCOPY, MECHANICAL CHARACTERIZATION AND AGING

[pt] ANÁLISE DE UM COMPÓSITO PULTRUDADO: MICROSCOPIA DIGITAL, CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA E ENVELHECIMENTO

[pt] YOANKA GALCERAN CHACON

[pt] ABSORCAO DE AGUA

[pt] CARACTERIZACAO MICROESTRUTURAL

[pt] MICROSCOPIA DIGITAL

[en] WATER ABSORPTION

[en] MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION

[en] DIGITAL MICROSCOPY

[pt] Um compósito pultrudado de matriz polimérica reforçado por fibras de vidro foi caracterizado por microscopia digital, análise de imagens, ensaios mecânicos e envelhecimento por absorção de água e exposição a radiação ultravioleta (UV). A partir de uma placa do compósito, corpos de prova longitudinais e transversais foram obtidos e preparados para os diferentes experimentos. Mosaicos de imagens obtidas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), com alta resolução e grande abrangência espacial, foram automaticamente construídos e quantitativamente analisados. Foi desenvolvida uma metodologia de processamento e análise das imagens obtidas, permitindo obter, automaticamente, as frações de fibras, carga e matriz, do material, bem como a distribuição de tamanhos e formas das fibras. Os parâmetros microestruturais obtidos permitiram calcular propriedades mecânicas que foram comparadas com as obtidas diretamente de ensaios de flexão, com ótima concordância. O material foi envelhecido através da imersão em água e a mudança das propriedades mecânicas foi avaliada, indicando perdas significativas. A curva de absorção de água foi experimentalmente obtida e pode ser ajustada pelo modelo de Fick. A exposição a radiação UV não afetou as propriedades mecânicas dos compósitos quando os ensaios foram feitos na direção das fibras.Porém, quando os ensaios foram feitos na direção perpendicular às fibras houve uma queda consistente do módulo de elasticidade em função do tempo de exposição.

[en] A glass fiber-reinforced polymer-matrix pultruded composite was characterized by digital microscopy, image analysis, mechanical tests, and aging by water absorption and UV exposure. Both longitudinal and transverse samples were obtained from a composite plate and prepared for the several experiments. Mosaics of images obtained by Scanning Electron Microscopy (SEM), with simultaneous high-resolution and wide spatial coverage, were automatically built and quantitatively analyzed. An image processing and analysis method was developed to obtain, in automatic fashion, the area fractions of fibers, filler and matrix, as well as the distribution of fiber sizes and shapes. The obtained microstructural measurements were used to estimate mechanical properties that were compared to those directly obtained from bending tests, with excellent agreement. The material was through immersion in water and the change in mechanical properties was evaluated, indicating significant losses. The water absorption curve was experimentally obtained and was fitted with the Fick model. Exposure to UV did not affect the mechanical properties when the tests were performed in the fiber direction. However, when tests were performed in a direction normal to the fibers, there was a consistent reduction of the Young modulus as a function of exposure time.

SIDNEI PACIORNIK

JOSE ROBERTO MORAES D ALMEIDA

SIDNEI PACIORNIK

MARCOS HENRIQUE DE PINHO MAURICIO

LAVINIA MARIA SANABIO ALVES BORGES

ROBERTO RIBEIRO DE AVILLEZ

JOSE ROBERTO MORAES D ALMEIDA

VERONICA MARIA DE ARAUJO CALADO

2009-05-11

2008-09-12

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=13445@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=13445@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.13445