Desenvolvimento de uma metodologia para fabricação de compósitos híbridos com memória de forma

Abstract

Alguns materiais com propriedades especiais como as ligas com memória de forma (Shape Memory Alloy-\SMA"), por exemplo, o “NiTi" (liga níquel-titânio) que _e conhecido por sua capacidade de recuperar grandes deformações (ao redor 10%) devido á transformação de fase martensita-austenita, apresentam grande potencial de aplicação em diferentes áreas da tecnologia. A integração deste tipo de material como atuador em compósitos reforçados com fibras tem sido um campo de pesquisa com atrativos potenciais de aplicação em áreas como aeroespacial e aeronáutica. O desenvolvimento de materiais híbridos com memória de forma (Shape Memory Alloy Hybrid Composites{\SMAHC") pode abrir novas perspectivas com respeito ao desenvolvimento da engenharia estrutural com formas e outras propriedades adaptativas. Até agora o desenvolvimento deste tipo de materiais avançados está em etapa embrionária. O objetivo do presente trabalho é estudar uma metodologia de fabricação de materiais híbridos com memória de forma. A eficiência da metodologia proposta será analisada por meio de um estudo das propriedades mecânicas mediante ensaios de tração de corpos de prova SMAHC. Para isto foram fabricados diferentes configurações de CPs variando a fração volumétrica de SMA e a classe de matriz epóxi, cura frio ou cura quente, com o _m de estudar as propriedades mecânicas dos SMAHC. No que diz respeito ás características mecânicas, a configuração que obtive o melhor desempenho durante os ensaios de tração foi o CP fabricado com oito fios de SMA na linha neutra com uma resina epóxi cura quente reforçada com fibra de vidro picotada disposta aleatoriamente, testado numa temperatura de 69 °C, T > Af. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Some materials with specials properties, like \NiTi" (nickel{titanium Shape Memory alloy) Alloys (\SMA"), are well known as capable of recovering large strains (of the order 10%) by the marten site to austenite phase transformation, are expected to be broadly used for applications in different areas of technology. The integration of these materials as actuators in reinforced polymers composites has been a development with big application potential in areas such as aerospace and the aeronautics. The development of Shape Memory Alloy Hybrid Composites (\SMAHC") opens up new perspectives in regard to the development of engineering structures with adaptive shape, stiffness, damping and other properties. However, the development of these advanced materials is still in an embrionary stage. The objective of this work is to study a methodology to the manufacture of Shape Memory Alloy Hybrid Composites. Its efficiency will be analized through a study of mechanical properties by tests of traction of samples SMAHC. For this were manufactured different configurations of CPs varying volumetric fraction SMA and the class of matrix epoxy, healing cold or cure hot, in order to study the mechanical properties of SMAHC. In respect of the mechanical characteristics, the configuration which obtained the best performance during the tests of traction was the CP manufactured with eight wire SMA in neutral line with epoxy resin healing hot reinforced with whisker fiber glass, sampled in a temperature of 69 °C, T > Af .