Title

ANÁLISE DA VELOCIDADE RESIDUAL EM COMPÓSITOS HÍBRIDOS DE EPÓXI REFORÇADOS COM TECIDO DE ARAMIDA E FIBRAS NATURAIS DE JUTA E SISAL

RESIDUAL VELOCITY ANALYSIS OF EPOXY HYBRID COMPOSITES REINFORCED WITH ARAMID FABRIC AND NATURAL JUTE AND SISAL FIBERS

Authorship

MARCHI, BELAYNE ZANINI; NEUBA, LUCAS DE MENDONÇA; MONTEIRO, SÉRGIO NEVES; FIGUEIREDO, ANDRÉ BEN-HUR DA SILVA

MARCHI, BELAYNE ZANINI

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NEUBA, LUCAS DE MENDONÇA

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MONTEIRO, SÉRGIO NEVES

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FIGUEIREDO, ANDRÉ BEN-HUR DA SILVA

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DOI

10.5151/2594-5327-42291

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Abstract

Nos últimos anos, o uso de fibras naturais lignocelulósicas (FNLs) como elementos de reforço em materiais compósitos tem crescido de forma expressiva. Esse avanço é impulsionado por preocupações ambientais, especialmente no que se refere à redução da dependência de fontes não renováveis, como o petróleo. Nesse contexto, observa-se um interesse crescente por materiais ecologicamente corretos, que atendam às exigências ambientais e contribuam para práticas de desenvolvimento mais equilibradas. As FNLs destacam-se como alternativas promissoras por apresentarem baixo custo, renovabilidade, biodegradabilidade e reduzido peso específico. Em função dessas características, seu uso tem se expandido em diversos setores tecnológicos, com destaque para aplicações na engenharia. Uma estratégia promissora é o desenvolvimento de compósitos híbridos, que combinam fibras naturais e sintéticas com o objetivo de otimizar o desempenho mecânico, ao mesmo tempo em que se busca reduzir o peso e o custo dos materiais, equilibrando as vantagens e limitações de cada tipo de fibra. Neste estudo, investiga-se a influência de diferentes configurações de empilhamento envolvendo tecido de aramida combinado com fibras de juta e, separadamente, com fibras de sisal, atuando como componentes de reforço em compósitos. Neste estudo, investiga-se a influência de diferentes configurações de empilhamento envolvendo tecido de aramida combinado com fibras de juta e, separadamente, com fibras de sisal, atuando como componentes de reforço. Os compósitos desenvolvidos foram submetidos a ensaios balísticos de velocidade residual utilizando projéteis calibre .45. Os resultados preliminares indicaram que a incorporação de camadas de aramida nas estruturas à base de sisal aumentou a capacidade de absorção de energia sob impacto, possivelmente em função de modificações nos mecanismos de fratura do material. Em contraste, os compósitos reforçados com fibras de juta não apresentaram variações significativas nesse aspecto.

IN RECENT YEARS, THE USE OF LIGNOCELLULOSIC NATURAL FIBERS (LNFS) AS REINFORCING ELEMENTS IN COMPOSITE MATERIALS HAS GROWN SIGNIFICANTLY. THIS TREND IS DRIVEN BY ENVIRONMENTAL CONCERNS, PARTICULARLY THOSE RELATED TO REDUCING THE RELIANCE ON NON-RENEWABLE RESOURCES SUCH AS PETROLEUM. IN THIS CONTEXT, THERE IS INCREASING INTEREST IN ENVIRONMENTALLY FRIENDLY MATERIALS THAT MEET ECOLOGICAL REQUIREMENTS AND CONTRIBUTE TO MORE BALANCED DEVELOPMENT PRACTICES. LNFS STAND OUT AS PROMISING ALTERNATIVES DUE TO THEIR LOW COST, RENEWABILITY, BIODEGRADABILITY, AND LOW SPECIFIC WEIGHT. AS A RESULT OF THESE PROPERTIES, THEIR APPLICATION HAS EXPANDED ACROSS VARIOUS TECHNOLOGICAL SECTORS, ESPECIALLY IN ENGINEERING. ONE PROMISING STRATEGY IS THE DEVELOPMENT OF HYBRID COMPOSITES THAT COMBINE NATURAL AND SYNTHETIC FIBERS WITH THE AIM OF OPTIMIZING MECHANICAL PERFORMANCE WHILE REDUCING WEIGHT AND COST, THUS BALANCING THE ADVANTAGES AND LIMITATIONS OF EACH TYPE OF FIBER. THIS STUDY INVESTIGATES THE INFLUENCE OF DIFFERENT STACKING CONFIGURATIONS INVOLVING ARAMID FABRIC COMBINED WITH JUTE FIBERS AND, SEPARATELY, WITH SISAL FIBERS, AS REINFORCEMENT COMPONENTS. THE DEVELOPED COMPOSITES WERE SUBJECTED TO BALLISTIC TESTS BASED ON RESIDUAL VELOCITY MEASUREMENTS USING .45 CALIBER PROJECTILES. PRELIMINARY RESULTS INDICATED THAT THE INCORPORATION OF ARAMID LAYERS INTO THE SISAL-BASED STRUCTURES ENHANCED ENERGY ABSORPTION UNDER IMPACT, POSSIBLY DUE TO CHANGES IN THE FRACTURE MECHANISMS OF THE MATERIAL. IN CONTRAST, THE COMPOSITES REINFORCED WITH JUTE FIBERS DID NOT EXHIBIT SIGNIFICANT VARIATIONS IN THIS REGARD

Keywords

compósito híbrido, juta, sisal, fibra natural, comportamento balístico.