Propriedades mecânicas de compósitos de epóxi reforçados com fibra de carbono modificados por micro‐ e nanocarregadores de carbono

Resumo Materiais compósitos híbridos reforçados com fibras unidirecionais e micro‐ ou nanopartículas de pequena escala oferecem benefícios em comparação aos compósitos tradicionais. O presente artigo apresenta a investigação experimental de polímeros reforçados com fibra de carbono modificados pela adição de 0,5–5% em peso de fibras de carbono moídas e 0,1–0,5% em peso de nanotubos de carbono de parede única. Ambos os aditivos foram analisados do ponto de vista tecnológico. O impacto nas propriedades mecânicas e físicas foi revelado e discutido. A atenção principal foi dada às propriedades de tração e flexão quase estáticas, bem como ao comportamento de fadiga sob modo de tensão‐tensão. O aprimoramento máximo na resistência à tração estática de 8,6% (de 682 para 741 MPa) e na resistência à flexão de 14% (de 649 para 740 MPa) foi atingido pela adição de 0,3% em peso de nanotubos de carbono de parede única. A resistência ao cisalhamento de viga curta aumentou em 18%. A durabilidade à fadiga também foi significativamente melhorada. Os mecanismos de reforço são atribuídos à melhoria das propriedades interfaciais de cisalhamento. Em contraste com os nanotubos de carbono de parede única, as fibras de carbono moídas aprimoraram as propriedades em apenas 3%–9% sob carga estática, enquanto as propriedades de fadiga foram negativamente afetadas.