Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282006000300008
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Influência de Diferentes Condições Higrotérmicas na Resistência à Tração de Compósitos de Fibra de Carbono/Epóxi Modificada

Influence of Different Hygrothermal Conditions on the Tensile Strength of Carbon/epoxy 8552 Composites

Rezende, Mirabel C.; Costa, Michelle L.; Cunha, José Antônio P.

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Resumo

Este trabalho foi direcionado para a análise dos efeitos higrotérmicos na resistência à tração de compósitos poliméricos termorrígidos. Foram investigados os efeitos da umidade e da temperatura sobre as resistências à tração longitudinal e à tração transversal de compósitos ([0/0]s) de fita de carbono unidirecional impregnada com resina epóxi 8552. Os ensaios de resistência à tração longitudinal, realizados à temperatura ambiente, mostraram que as amostras não perderam sua resistência quando condicionadas. Porém, os compósitos apresentaram uma redução na sua resistência quando submetidos à câmara de climatização (80 °C e 90% de umidade) e ensaiados à temperatura elevada. Já nos ensaios de tração transversal foi observado que as amostras submetidas à câmara de névoa salina e ensaiadas à temperatura ambiente apresentaram uma pequena redução na sua resistência, porém as amostras submetidas à câmara de climatização mostraram uma redução acentuada na resistência As amostras ensaiadas à temperatura elevada e submetidas à câmara de névoa salina apresentaram uma pequena diminuição na sua resistência (11%). Já uma acentuada diminuição da resistência à tração transversal (51%) foi observada quando as amostras de compósitos poliméricos foram submetidas à câmara de climatização e ensaiadas à temperatura elevada. Também foram obtidas fotomicrografias via microscopia eletrônica de varredura (MEV) das seções de fraturas das amostras ensaiadas em tração em todos os tipos de condicionamento estudados no presente trabalho. Todos estes fatos mostraram que a matriz polimérica é afetada nos ensaios à temperatura elevada.

Palavras-chave

Compósito polimérico, fibra de carbono, epóxi, resistência à tração, efeito higrotérmico

Abstract

This work focused the analysis of hygrothermal ageing effects on the tensile strength of thermoset laminated composites. Humidity and temperature effects on the longitudinal and transversal tensile strengths of carbon fiber/epoxy 8552 unidirectional laminates tape composites ([0/0]s) were investigated. The longitudinal tensile strength results at room temperature was not significantly affected by exposing the samples to either the humidity-controlled chamber or the salt spray chamber. However, the specimens submitted to the humidity-controlled chamber and tested at elevated temperature (80 °C and 90% RH) presented a decrease in the longitudinal tensile strength. A small decrease in the transversal tensile strength results was observed during room temperature tests in the samples submitted to salt spray chamber. A higher decrease in the transversal tensile strength was verified in the samples submitted to the humidity-chamber. Samples submitted to the salt spray chamber tested at elevated temperature showed a small decrease in the transversal tensile strength (11%). A drastic reduction in the strength (51%) was observed in the samples submitted to the humidity-chamber and tested at high temperature. A fractograph study by scanning electronic microscopy (SEM) was performed in every single sample involved in the tests. These results highlight that the elevated temperatures affect the polymeric matrix.

Keywords

Carbon-fiber, epoxy laminate composite, hygrothermal ageing, tensile properties

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