Composites of carbon fiber and honeycomb sandwich structures in epoxy matrix additively with expanded graphite nanosheets
| العنوان: | Composites of carbon fiber and honeycomb sandwich structures in epoxy matrix additively with expanded graphite nanosheets |
|---|---|
| المؤلفون: | Oliveira, Augusto Henrique Gombar |
| المساهمون: | Carreño, Neftalí Lenin Villarreal, Oliveira, Amanda Dantas de |
| المصدر: | Repositório Institucional da UFPEL Universidade Federal de Pelotas (UFPEL) instacron:UFPEL |
| بيانات النشر: | Universidade Federal de Pelotas, 2022. |
| سنة النشر: | 2022 |
| مصطلحات موضوعية: | Nanopartículas, Mechanical properties, Grafite expandido, Sandwich structures, Nanocompósitos, Estruturas sanduíche, Propriedades mecânicas, ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA [CNPQ], Nanocomposites |
| الوصف: | Submitted by Simone Maisonave (simonemaisonave@hotmail.com) on 2022-08-23T13:46:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Augusto_Henrique_Gombar_Oliveira.pdf: 2011152 bytes, checksum: e8c75b0f76c87935859913330cfb1847 (MD5) Made available in DSpace on 2022-08-23T14:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Augusto_Henrique_Gombar_Oliveira.pdf: 2011152 bytes, checksum: e8c75b0f76c87935859913330cfb1847 (MD5) Previous issue date: 2022-03-30 Sem bolsa No presente trabalho foi desenvolvido um painel estrutural do tipo sanduíche com faces de fibra de carbono bidirecional 3k, núcleo de honeycomb de fibra de aramida PN1 de geometria regular e como material adesivo foi utilizado resina epóxi do sistema HEX 135 modificada. Tal modificação foi realizada adicionando nanolâminas de grafite expandida (NGE). O método de Top-down foi utilizado para a obtenção de grafite expandido com tratamento químico à partir de grafite natural em flocos, utilizando ácidos sulfúrico e nítrico, respectivamente, com dosagem de 4:1v/v para esfoliação da grafite, sendo filtrado, expandido a 800ºC seguido por processo de banho de ultrassom para gerar as nanolâminas de grafite expandida. Sua caracterização foi analisada pelos métodos de Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), Espectroscopia Raman, Difração de Raios-X (DRX), análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS). A confecção dos painéis estruturais foram por laminação do tipo hand lay e vacuum bag. A adição de nanopartículas no material adesivo tem como dose inicial de 0,5%, variando de modo crescente até chegar em 1%, confeccionando também amostras com resina epóxi pura para comparação (0%, 0,5% e 1%) através do método in situ. Para caracterização da resina epóxi pura e aditivada com nanoreforço foram realizadas análises de FTIR, Raman, DRX, MEV, EDS e, para avaliação da performance mecânica dos corpos de prova do compósito, ensaios mecânicos de tração e flexão que, posteriormente, foram averiguados com análise ANOVA e teste de Tukey. Os resultados do processo de obtenção do NGE se mostra satisfatório. Já as caracterizações referentes ao método para aditivar a resina epóxi apontam eficiência e maior concentração de carbono nas amostras aditivadas, embora baixo. Quanto aos ensaios mecânicos, indica redução no desempenho das propriedades mecânicas de flexão e tração, respectivamente. In the present work there was the development of a structural sandwich panel with bidirectional 3k carbon fiber faces, PN1 aramid fiber honeycomb core of regular geometry and as adhesive material is used epoxy resin of the modified HEX 135 system. Such modification was carried out by adding expanded graphite nanosheets (EGN). The Top-down method was used to obtain expanded graphite with chemical treatment from natural graphite in flakes, using sulfuric and nitric acids, respectively, with a dosage of 4:1v/v for graphite exfoliation, being filtered, expanded at 800ºC followed by an ultrasound bath process to generate the expanded graphite nanosheets. Its characterization was analyzed by the methods of Infrared Spectroscopy (FTIR), Raman Spectroscopy, X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive XRay Spectroscopy (EDS). The fabrication of the structural panels was done by hand lay and vacuum bag lamination. The addition of nanoparticles in the adhesive material has an initial dose of 0.5%, varying in an increasing way until reaching 1%, also making samples with pure epoxy resin for comparison (0%, 0.5% and 1%) through the in situ method. In order to characterize the pure epoxy resin and additivated with nanoreinforcement, FTIR, Raman, XRD, SEM, EDS analyzes were carried out and, to evaluate the mechanical performance of the composite specimens, mechanical tensile and bending tests were performed, which were later verified with ANOVA analysis and Tukey test. The results of the process of obtaining the EGN are satisfactory. The characterizations referring to the method to add to the epoxy resin point to efficiency and higher carbon concentration in the additivated samples, although low. As for the mechanical tests, it indicates a reduction in the performance of the mechanical properties of bending and traction, respectively. |
| اللغة: | Portuguese |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______3056::5d6ddba6adfb096db59f2119b8aa6769 http://guaiaca.ufpel.edu.br:8080/handle/prefix/8585 |
| Rights: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.od......3056..5d6ddba6adfb096db59f2119b8aa6769 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |