Title

AVALIÇÃO DA ADIÇÃO DE NEGRO DE FUMO NO COMPORTAMENTO BALÍSTICO DE COMPÓSITOS DE MATRIZ EPÓXI REFORÇADOS POR FIBRA DE SISAL

ENHANCING THE BALLISTIC PERFORMANCE OF SISAL FIBER-REINFORCED EPOXY COMPOSITES WITH CARBON BLACK ADDITION

Authorship

REIS, RAPHAEL HENRIQUE MORAIS

REIS, RAPHAEL HENRIQUE MORAIS

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DOI

10.5151/2594-5327-41415

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Abstract

ESTE ESTUDO INVESTIGOU O EFEITO DA ADIçãO DE NEGRO DE FUMO (NF) EM COMPóSITOS DE MATRIZ EPóXI E TECIDO DE FIBRA DE SISAL (TS) SOBRE SUA PERFORMANCE BALíSTICA. OS COMPONENTES FORAM PESADOS E MISTURADOS NAS PROPORçõES IDEAIS, COM 30% VOL. DE TS E 5% VOL. DE NF. APóS SECAGEM DOS TECIDOS, AS MISTURAS FORAM PREPARADAS MANUALMENTE E MOLDADAS VIA COMPRESSãO HIDRáULICA. OS COMPóSITOS FORAM CARACTERIZADOS MORFOLOGICAMENTE POR MICROSCOPIA ELETRôNICA DE VARREDURA (SEM). TESTES BALíSTICOS FORAM REALIZADOS UTILIZANDO UM RIFLE DE PRESSãO COM PROJéTIL DE CHUMBO, COM CRONóGRAFOS PARA MEDIR A ENERGIA ABSORVIDA E A VELOCIDADE RESIDUAL. OS RESULTADOS INDICARAM UMA PEQUENA REDUçãO DE 2,4% NA ENERGIA ABSORVIDA E 1,4% NA VELOCIDADE LIMITE DOS COMPóSITOS DOPADOS EM COMPARAçãO COM OS NãO DOPADOS. NO ENTANTO, OS VALORES DE ENERGIA ABSORVIDA PARA OS COMPóSITOS DOPADOS FORAM ESTATISTICAMENTE EQUIVALENTES AOS NãO DOPADOS. CONCLUI-SE QUE A ADIçãO DE NF RESULTA EM UMA LEVE DIMINUIçãO NA PERFORMANCE BALíSTICA, PORéM DENTRO DO DESVIO PADRãO ESPERADO. ESSES ACHADOS RESSALTAM A VIABILIDADE DO NF COMO ALTERNATIVA DE REFORçO EM COMPóSITOS DE MATRIZ EPóXI REFORçADOS POR TS, MANTENDO SUA ECOEFICIêNCIA E RESISTêNCIA MECâNICA.

THIS STUDY INVESTIGATED THE EFFECT OF ADDING CARBON BLACK (CB) TO EPOXY MATRIX COMPOSITES REINFORCED WITH SISAL FIBER FABRIC (SF) ON THEIR BALLISTIC PERFORMANCE. THE COMPONENTS WERE WEIGHED AND MIXED IN OPTIMAL PROPORTIONS, WITH 30% VOL. SF AND 5% VOL. CB. AFTER DRYING THE FABRICS, THE MIXTURES WERE MANUALLY PREPARED AND MOLDED VIA HYDRAULIC COMPRESSION. THE COMPOSITES WERE MORPHOLOGICALLY CHARACTERIZED USING SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM). BALLISTIC TESTS WERE CONDUCTED USING AN AIR RIFLE WITH A LEAD PROJECTILE, WITH CHRONOGRAPHS TO MEASURE THE ABSORBED ENERGY AND RESIDUAL VELOCITY. THE RESULTS INDICATED A SLIGHT REDUCTION OF 2.4% IN ABSORBED ENERGY AND 1.4% IN THE BALLISTIC LIMIT VELOCITY OF THE DOPED COMPOSITES COMPARED TO THE NON-DOPED ONES. HOWEVER, THE ABSORBED ENERGY VALUES FOR THE DOPED COMPOSITES WERE STATISTICALLY EQUIVALENT TO THE NON-DOPED ONES. IT IS CONCLUDED THAT THE ADDITION OF CB RESULTS IN A SLIGHT DECREASE IN BALLISTIC PERFORMANCE, BUT WITHIN THE EXPECTED STANDARD DEVIATION. THESE FINDINGS HIGHLIGHT THE VIABILITY OF CB AS A REINFORCEMENT ALTERNATIVE IN EPOXY MATRIX COMPOSITES REINFORCED BY SF, MAINTAINING THEIR ECO-EFFICIENCY AND MECHANICAL STRENGTH.

Keywords

Compósitos, Fibras naturais, Negro de Fumos, Comportamento balístico

Composites, Natural fibers, Carbon black, Ballistic Behavior.