Título

Avaliação por TGA e DSC de fibras sintéticas de alto desempenho

Thermal Behavior of Carbon, Aramid and UHMWPE Fibers Evaluated by TGA and DSC

Autoria

COSTA, ULISSES OLIVEIRA

COSTA, ULISSES OLIVEIRA

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/2594-5327-43056

Downloads

Resumo

Este trabalho comparou o comportamento térmico de três fibras sintéticas de alto desempenho: fibra de carbono, fibra aramida Twaron® TC 736, e fibra de polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) Spectra Shield SA1211. As fibras foram picotadas e analisadas por termogravimetria/termogravimetria derivada (TGA/DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). A fibra de carbono apresentou maior estabilidade térmica e maior massa residual a 800 °C. A aramida exibiu estabilidade intermediária, com degradação principal acima de aproximadamente 520 °C e formação de resíduo carbonáceo. O PEUAPM apresentou fusão em torno de 140–150 °C e decomposição abrupta entre aproximadamente 430 e 520 °C, com resíduo praticamente nulo. A análise conjunta de TGA/DTG e DSC permitiu distinguir transições físicas de eventos irreversíveis de degradação, evidenciando a ordem de estabilidade térmica: carbono > aramida > PEUAPM

This work compared the thermal behavior of three high-performance synthetic fibers: carbon fiber, Twaron® TC 736 aramid fiber, and ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE) fiber Spectra Shield SA1211. The fibers were cut and analyzed by thermogravimetry/derivative thermogravimetry (TGA/DTG) and differential scanning calorimetry (DSC). Carbon fiber showed the highest thermal stability and the highest residual mass at 800 °C. Aramid fiber exhibited intermediate stability, with its main degradation step above approximately 520 °C and formation of carbonaceous residue. UHMWPE showed melting around 140–150 °C and abrupt decomposition between approximately 430 and 520 °C, with nearly zero residue. The combined interpretation of TGA/DTG and DSC allowed physical transitions to be distinguished from irreversible degradation events, indicating the following thermal stability order: carbon > aramid > UHMWPE.

Palavras-chave

Fibras sintéticas, Análise térmica, TGA, DSC

Synthetic fibers, Thermal analysis, TGA, DSC