Processamento e caracterização de compósitos de resina fenólica com nanotubos de carbono com aplicações aeroespaciais

Este trabalho de pesquisa consistiu na obtenção de compósitos nanoestruturados utilizando matrizes poliméricas termorrígidas e nanotubos de carbono (CNT) e posterior caracterização de suas propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, reológicas e demais características físico-químicas para aplicações aeroespaciais. As atividades experimentais para a realização deste trabalho foram, em sua maioria, conduzidas na Alemanha. Durante o desenvolvimento deste trabalho de pesquisa, foi possível entender melhor como deve ser realizada a purificação, funcionalização e dispersão de CNT em compósitos poliméricos. Desta forma, CNT foram caracterizados e utilizados como reforços para a obtenção de compósitos nanoestruturados em matrizes termorrígidas (resina fenólica). Estes compósitos foram processados, por meio de cura em autoclave e avaliados com relação aos seus desempenhos mecânicos, físico-químicos e morfológicos. Duas metodologias foram utilizadas para permitir a dispersão dos CNT: dispersão em solução aquosa e por calandragem (TRC). Os resultados obtidos mostram que a metodologia mais adequada para dispersar os CNT em resina fenólica é a partir do processo por calandragem e que teores superiores a 0,5% em massa de CNT não resultam em melhorias significativas quanto aos desempenhos viscoelástico, térmico, elétrico e mecânico destes compósitos. Ainda, a partir dos ensaios reológicos e elétricos, foi observado que teores abaixo de 0,2% em massa de CNT já são suficientes para promover a percolação dos CNT na resina fenólica, gerando mudanças significativas no comportamento físico-químico do compósito nanoestruturado. A partir deste trabalho de pesquisa...

Obtenção e caracterização térmica de compósitos nanoestruturados de resina fenol-furfurílica/CNT

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Estudo da cinética de degradação da resina benzoxazina e seus compósitos nanoestruturados

The benzoxaxine resin is a new class of thermoset phenolic resin, which is presenting, in the lasts decades, a great application in the aircraft industry due mainly to its excellent mechanical and thermal properties. This resin associates the mechanical properties of epoxy resin with the thermal and flame retardant properties of phenolic resin. In this context, they are considered polymers of high performance and they are excellent candidates to replace the current thermoset matrices used in the processing of high performance composites. Thus, in this study nanostructured composites Benzoxazine/CNT were produced at different concentrations of functionalized and non-functionalized CNT (0,1%; 0,5% and 1,0% w/w). The thermal stability of the benzoxazine resin and its nanostructured composites was studied using thermogravimetry (TGA) and degradation kinetic model Ozawa-Wall-Flynn (O-W-F). The thermal characterization also included differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic-mechanical analysis, infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM).The introduction of non-functionalized CNT at low concentrations resulted in nanostructured composites with better thermal properties in relation to the neat resin. For all cases, however, the dispersion of CNT in the matrix was ineffective

Avaliação do comportamento ao desgaste de compósitos poliméricos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Monitoramento do processo de densificação de compósitos termoestruturais de carbono reforçado com fibras de carbono por tomografia computadorizada e resistividade elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Preparação, caracterização e aplicação de carbono polimérico vítreo em sensores eletroquímicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise fractal de fraturas em regime linear elástico: modo I de carregamento

For the development of this graduate work of fractal fracture behavior, it is necessary to establish references for fractal analysis on fracture surfaces, evaluating, from tests of fracture tenacity on modes I, II and combined I / II, the behavior of fractures in fragile materials, on linear elastic regime. Fractures in the linear elastic regime are described by your fractal behavior by several researchers, especially Mecholsky JJ. The motivation of that present proposal stems from work done by the group and accepted for publication in the journal Materials Science and Engineering A (Horovistiz et al, 2010), where the model of Mecholsky could not be proven for fractures into grooved specimens for tests of diametric compression of titania on mode I. The general objective of this proposal is to quantify the distinguish surface regions formed by different mechanisms of fracture propagation in linear elastic regime in polymeric specimens (phenolic resin), relating tenacity, thickness of the specimens and fractal dimension. The analyzed fractures were obtained from SCB tests in mode I loading, and the acquisition of images taken using an optical reflection microscope and the surface topographies obtained by the extension focus method of reconstruction, calculating the values of fractal dimension with the use of maps of elevations. The fractal dimension was classified as monofractal dimension (Df), when the fracture is described by a single value, or texture size (Dt), which is a macroscopic analysis of the fracture, combined with the structural dimension (Ds), which is a microscopic analysis. The results showed that there is no clear relationship between tenacity, thickness and fractal values for the material investigated. On the other hand it is clear that the fractal values change with the evolution of cracks during the fracture process ... (Complete abstract click electronic access below)

Estudo da aplicabilidade do sistema pultrudado de fenólica/fibras de carbono em cabos condutores

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Sintese e caracterização da resina fenol-furfurílica para a obtenção de carbono vítreo monolítico

The monolithic glassy carbon is a carbonaceous material, isotropic, non graphitizable obtained by means of carbonization of resins up to 1000 °C. The good physicochemical properties make this material applied in several areas such as aerospace, medicine, electronics, chemistry, among others. It has generally been processed from the use of phenolic and furfuryl alcohol resins. These resins have high crosslink density and high fixed carbon content and are therefore widely applied in aerospace. The combination phenol / furfuryl alcohol resins search for obtaining the most suitable process for the glass-like carbon processing with phenolic resins currently available and of lower cost and easier to synthesize than the furfuryl alcohol resin. The main objective of this work is to obtain a phenol-furfuryl resin with high fixed carbon content combined with low porosity of the material. Different synthesis routes have been adopted along with thermal analysis techniques, FTIR and image analysis. The resin obtained through partial synthesis process presented the characteristics sought in this work

Emprego de prótese intra-ocular de resina acrílica. Estudo experimental em ratos

Foram eviscerados os globos oculares esquerdos de 32 ratos, linhagem Wistar, divididos em quatro grupos (A, B, C, D) constituídos, cada um, de cinco testemunhas e três controles. Nos animais-testemunha introduziu-se, dentro da capa córneo-escleral, uma esfera de resina acrílica (metilmetacrilato), previamente confeccionada e esterilizada por autoclavagem, ao passo que nos controles a cavidade eviscerada foi mantida sem prótese. Os ratos dos grupos A, B, C e D foram sacrificados respectivamente aos 7, 15, 30 e 90 dias de pós-operatório, quando os conteúdos orbitários esquerdos foram exenterados e preparados para o exame histopatológico. Observou-se que os animais-testemunha tiveram resposta inflamatória do tipo tecido de granulação ao redor da prótese de cavidade, com edema inflamatório da córnea especialmente nos grupos A e B, quando se iniciou a regressão da inflamação aguda. A cavidade orbitária manteve o tamanho em todos os grupos nos animais-testemunha e houve contração significativa nos animais-controle. Com estas observações, foi possível concluir que a esfera de resina acrílica é uma opção, de baixo custo e fácil confecção, para correção de defeito estético causado pela perda do globo ocular.

Fixador esquelético pino-resina acrílica e enxerto ósseo esponjoso no tratamento de complicações secundárias à imobilização inadequada de fratura do rádio e ulna em cães

O objetivo do estudo foi avaliar a eficácia do fixador esquelético pino-resina, configuração tipo II, coadjuvado pelo enxerto ósseo esponjoso autólogo, no tratamento das complicações secundárias à imobilização inadequada de fraturas do rádio e ulna em 10 cães, com peso entre 1,8 e 33,6 kg. Detectou-se não-união (n=4), osteomielite (n=1), má-união (n=1), falência ou quebra de implante (n=4), sendo 60% das lesões referente ao uso prévio de pino intramedular no rádio. A montagem do fixador foi realizada com transfixação de pinos lisos em sua maioria angulados, cujas extremidades excedentes foram dobradas e estabilizadas com resina acrílica. em todos os casos, utilizou-se enxerto esponjoso autólogo fresco, após debridamento do foco de fratura. O tempo de permanência do aparelho variou entre 45 dias e 5 meses e a maior complicação foi o afrouxamento dos pinos transfixantes. A consolidação das fraturas ocorreu por formação de calo periosteal de mínimo a moderado, indicando boa rigidez da montagem.

Implantes de resina de poliuretana vegetal (Ricinus communis) na tração linear, fixação e fusão vertebral no cão: estudo experimental

Placa e espaçador de polímero derivado do óleo de mamona (PDOM) (Ricinus communis) foram avaliados clínica, radiográfica e histologicamente na tração linear, fixação e fusão vertebral cervical em 20 cães adultos, sem raça definida, pesando entre 17 e 22kg. Foram sacrificados quatro animais aos 10, 30, 60, 90 e 120 dias de pós-operatório. Após exposição da coluna cervical, por acesso ventral, o disco intervertebral de C4-C5 foi fenestrado e a abordagem ao canal medular foi feita por meio de fenda óssea. Um espaçador de PDOM foi colocado preenchendo o defeito ósseo. Os corpos vertebrais C4-C5 foram fixados com placa do mesmo material, utilizando-se dois parafusos corticais em cada corpo vertebral. Apenas um animal apresentou déficit neurológico no pós-operatório imediato. Radiograficamente as vértebras mostravam-se normais e alinhadas, sem colapso do espaço intervertebral, porém não houve neoformação óssea entre as vértebras. Ao exame mielográfico, não houve compressão da medula espinhal. Os implantes foram efetivos em manter a tração linear e fixação das vértebras cervicais e não ocorreu a fusão vertebral.

ESTUDO da RETENÇÃO ENTRE RESINA ACRÍLICA PARA BASE DE DENTADURA E DENTES DE RESINA ACRÍLICA

Foi avaliada a resistência de união entre dentes e base de dentadura, ambos de resina acrílica. Os dentes foram incluídos em blocos cilíndricos de resina e, posteriormente, torneados, para se obterem cilindros de 5mm de diâmetro. Sobre a extremidade do dente, era adaptado um padrão de cera de mesmo diâmetro, que, após inclusão na mufla, era substituído por resina acrílica termicamente ativada pelo método de processamento convencional de base de dentadura. Como variáveis, usaram-se duas marcas de dentes, duas fases de inclusão (plástica e borrachóide) e aplicação ou não de detergente e monômero sobre os dentes. Os corpos-de-prova, antes dos ensaios de ruptura por tração, foram armazenados em água destilada, a 37ºC, por 2 semanas. Os resultados mostraram que: marca de dente e fase de condensação não influíram nos resultados; somente o uso de detergente ou de monômero aumenta a retentividade e o seu uso conjunto apresenta efeito acumulativo.

Determinação de chumbo em álcool combustível por voltametria de redissolução anódica utilizando um eletrodo de pasta de carbono modificado com resina de troca iônica Amberlite IR 120

Um método envolvendo a pré-concentração e redissolução anódica em condições de voltametria de pulso diferencial empregando um eletrodo de pasta de carbono modificado (EPCM) com uma resina de troca iônica Amberlite IR120 foi proposto para a determinação de íons chumbo em álcool combustível. O procedimento é baseado em um pico de oxidação do analito observado em -0,53 V(vs. Ag/AgCl) em solução de HCl. As melhores condições experimentais encontradas foram: 5% (m/m) da Amberlite IR120 para a construção do eletrodo, solução de HCl 0,1 mol L-1, velocidade de varredura de 10 mVs-1, tempo de pré-concentração de 15 min e amplitude de pulso de 100 mV. Utilizando essas condições, o EPCM apresentou uma resposta linear entre a corrente de pico anódica e a concentração de íons chumbo para o intervalo entre 9,9 x 10-9 e 1,2 x 10-6 mol L-1 e um limite de detecção de 7,2 x 10-9 mol L-1. Valores de recuperação entre 96 % e 102 % foram encontrados para amostras de álcool combustível enriquecidas com Pb2+ em níveis de 10-7 mol L-1. O efeito da presença de outros íons concomitantes sobre a resposta voltamétrica do eletrodo também foi avaliado.

Determinação turbidimétrica de dipirona em fluxo utilizando um reator contendo cloreto de prata imobilizado em resina poliéster

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)