Title

DESEMPENHO DE COMPÓSITOS DE MATRIZ EPÓXI REFORÇADOS COM FIBRAS DE PIAÇAVA COMO BLINDAGEM INDIVIDUAL CONTRA MUNIÇÕES DE ALTA ENERGIA

PERFORMANCE OF EPOXY MATRIX COMPOSITES REINFORCED WITH PIASSAVA FIBERS AS A STAND-ALONE BALLISTIC ARMOR AGAINST HIGH ENERGY AMMUNITION

Authorship

Garcia Filho, Fabio da Costa; Demosthenes, Luana Cristyne Da Cruz; Souza, Michelle Oliveira; Pereira, Artur Camposo; Luz, Fernanda Santos da; Braga, Fábio Oliveira; Monteiro, Sergio Neves

Garcia Filho, Fabio da Costa

I am this author

Demosthenes, Luana Cristyne Da Cruz

I am this author

Souza, Michelle Oliveira

I am this author

Pereira, Artur Camposo

I am this author

Luz, Fernanda Santos da

I am this author

Braga, Fábio Oliveira

I am this author

Monteiro, Sergio Neves

I am this author

DOI

10.5151/1516-392X-31529

Downloads

Abstract

Sistemas de Blindagens Multicamadas (SBMs) são utilizados para proteção pessoal contra munição de alta energia de impacto. Além de promover uma proteção leve e efetiva, funcionam não apenas absorvendo a energia do projétil, mas também impedindo a penetração de fragmentos provenientes do impacto balístico. SBMs são híbridos que fazem uso de diferentes classes de materiais para produzir a proteção balística mais eficiente. Como segunda camada é utilizada, normalmente, materiais de fibras sintéticas, tais como; KevlarTM e DyneemaTM. Contudo, compósitos reforçados com fibras naturais vêm sendo consideradas como alternativa para utilização em SBMs, por apresentarem características únicas como: baixo custo, biodegradabilidade e propriedades mecânicas comparáveis a fibras sintéticas utilizadas como reforço. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o desempenho de compósitos de matriz epóxi reforçado com fibras de piaçava contra munições de alta energia. Compósitos reforçados com 10, 20, 30, 40 e 50%vol de fibras de piaçava foram produzidos e testados para avaliar a energia absorvida. Análise de variância (Anova) e diferença mínima significativa foram utilizados para avaliar os resultados obtidos. Verificou-se que os compósitos reforçados com 50%vol foram aqueles que apresentaram o melhor desempenho, sendo comparável aos resultados obtidos para o KevlarTM testados na mesma condição.

Multilayered Armor Systems (MAS) are intended to personal protection against high-impact energy ammunition. Such system promote light and effective protection, but also works absorbing the projectile's energy as well as preventing the penetration of fragments from ballistic impact. MAS are hybrids that make use of different classes of materials to produce the most effective ballistic protection. Synthetic fiber materials, such as: Kevlar ™ and Dyneema are commonly used as second layer of the MAS. However, composites reinforced with natural fibers have been considered as an alternative for use in MAS because they have unique characteristics such as low cost, biodegradability and mechanical properties comparable to synthetic fibers used as reinforcement. Thus, the objective of the present work was to evaluate the performance of epoxy matrix composites reinforced with piassava fibers against high energy ammunition. Reinforced composites with 10, 20, 30, 40 and 50 vol% of piassava fibers were produced and tested to evaluate absorbed energy. Analysis of variance (ANOVA) as well as honest significant difference test were used to evaluate the results obtained. It was verified that the 50 vol% reinforced composites were those that presented the best performance, comparable to the results obtained for KevlarTM tested in the same condition.

Keywords

Compósitos; Fibras Naturais; Fibra de Piaçava; Ensaios Balisticos.

Composites; Natural Fibers; Piassava Fiber; Ballistic Test.