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Materiais
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1.2.2.3 - Compósitos
Um compósito é geralmente definido como uma combinação de dois ou mais materiais distintos,
cada um das quais possui propriedades específicas, para criar um novo material com propriedades
que não podem ser alcançados por qualquer um dos componentes isoladamente. Usando esta
definição, pode ser determinado que uma ampla variedade de materiais de engenharia se enquadra
nesta categoria. Por exemplo, o concreto é um composto, pois é uma mistura de cimento e de
agregação. Folha de fibra de vidro é um composto, uma vez que é feito de fibras de vidro embebidas
em um polímero. A Figura 1.4 ilustra como a fibra de vidro e de carbono, utilizadas na fabricação de
estruturas de carroceria veicular entre outras aplicações tecnológicas e o Kevlar, marca registrada
da DuPont para a fibra sintética de aramida, empregada na confecção de coletes a prova de balas,
blindagem veicular, luvas, etc.
Os materiais compósitos são formados em duas fases. A fase de reforço e fase de matriz. O material
de reforço e o material de matriz podem ser de metal, cerâmica, ou polímeros. Tipicamente, os
materiais de reforço são fortes com baixas densidades, enquanto a matriz é geralmente um material
dúctil, ou resistente.
Se a composição é concebida e fabricada corretamente, combina a força do reforço com a
tenacidade da matriz para alcançar uma combinação de propriedades desejáveis que não estão
disponíveis em um único material convencional. A desvantagem é que os compósitos são muitas
vezes mais caro do que os materiais convencionais.
1.3 - Propriedades Gerais dos Materiais
As propriedades dos materiais revelam suas características para aplicação na engenharia e o desempenho
esperado. São divididas em categorias sendo as mais utilizadas: Propriedades Físicas e Químicas.
1.3.1 - Propriedades Físicas
As propriedades físicas são características dos materiais. São percebidas na análise do
comportamento dos materiais na presença de fenômenos físicos. As propriedades físicas podem ser
determinadas, sem que existam alterações na constituição dos materiais analisados. Na construção
mecânica ou eletromecânica algumas propriedades físicas são relevantes, sendo elas:
Mecânicas;
Elétricas;
Térmicas;
Magnéticas.
1.3.1.1 - Mecânicas
Esforços mecânicos
Estas propriedades são aquelas que surgem quando o material está sujeito a esforços de natureza
mecânica. O que é avaliado é a capacidade que o material tem para transmitir ou resistir aos esforços
que lhe são aplicados (é levado em conta no processo de fabricação e posterior utilização).
Neste grupo estão incluídos os esforços de tração, compressão, flexão, torção, flambagem e cisalhamento.
A Figura 1.5 demonstra graficamente os esforços externos que os materiais podem estar
submetidos na aplicação.
Figura 1.5 – Esforços mecânicos.
Figura 1.4 - Exemplos de
materiais compósitos (fibra
de vidro, de carbono e de
aramida)