A LISTA DE EXERCÍCIOS NANOCOMPÓSITO

 LISTA DE EXERCÍCIOS 1

(Disciplina: NANOCOMPÓSITOS; Código: EZM031-17)

Prof. Everaldo Carlos Venancio

CONCEITOS GERAIS E REVISÃO

1. O que é um material compósito? Dê exemplos.

2. Como são classificados os materiais compósitos quanto ao tipo de fase dispersa?

3. Qual é a principal função da matriz em um compósito?

4. Explique a importância da razão de aspecto (l/d) de uma fibra quando este material é utilizado como reforço (fase dispersa) em um material compósito. Como a razão de aspecto pode influenciar as propriedades mecânicas do compósito?

5. Explique (qualitativamente) a variação de resistência à tração de uma resina epóxi reforçada com fibra de vidro-E de acordo com o apresentado na figura abaixo:

6. Resinas de poliéster: (a) o que é um iniciador e qual é a sua função? (b) o que é um acelerador e qual é a sua função?

7. (a) Qual a função do endurecedor (agente de cura) em sistemas contendo resinas epóxi? (b) Quais são os tipos de endurecedores mais utilizados em resinas epóxi? Qual é seu mecanismo de ação? Dê exemplos.

8. O que são nanocompósitos e quais são as principais motivações para o seu desenvolvimento?

9. Quais são as principais diferenças em relação aos compósitos tradicionais (escala micro e macro)?

10. Quais são os elementos que constituem um nanocompósito? Qual é a importância da interface?

11. Descreva corretamente os processos de produção de compósitos esquematizados nas Figuras 1a e 1b. Cite uma aplicação para cada um deles.

Figura 1a

Figura 1b

12. Um compósito de matriz termoplástica contém 40 % (m/m) de fibra de vidro. Se a densidade da matriz m = 1,1 g.cm-3 e f = 2,5 g.cm-3, qual é a densidade do compósito? Assumir que vv = 0.

13. Materiais compósitos foram preparados de acordo com as seguintes composições em frações volumétricas:

 Polipropileno reforçado com 20 % de fibra de vidro;

 Resina epóxi reforçada com 25 % de fibra de carbono e 25 % de fibra de Kevlar;

Determine a massa de cada constituinte necessária para cada unidade de massa do compósito. Os valores de densidade (em kg/m3) são: fibra de vidro, 2540; polipropileno, 900; fibra de carbono, 1790; fibra de Kevlar, 1450; resina epóxi, 1300.

TIPOS DE FASE DISPERSA

14. Descreva os métodos gerais para a fabricação de fase dispersa nanoestruturada. Quais são as diferenças fundamentais dos métodos de baixo para cima e de cima para baixo?

15. Defina:

i. Distribuição e dispersão;

ii. Área superficial geométrica e real (específica);

iii. Nanocamadas (lamelas), nanotubos de carbono e nanopartículas;

16. Explique como o processo de nucleação e crescimento pode ser utilizado para o controle da dimensão da fase dispersa (considerar nanopartículas) e da polidispersão de tamanho?

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