Título

AVALIAÇÃO BALÍSTICA E DE FRATURA DE COMPÓSITOS REFORÇADOS COM FIBRAS DE CURAUÁ UTILIZADOS EM BLINDAGENS MULTICAMADA

BALLISTIC AND FRACTURE EVALUATION OF CURAUA FIBER REINFORCED COMPOSITES APPLIED TO MULTILAYERED ARMOR

Autoria

Braga, Fábio de Oliveira; Monteiro, Sérgio Neves; Simonassi, Noan Tonini

DOI

10.5151/1516-392X-26651

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Resumo

Um sistema de blindagem multicamada consiste de uma camada frontal de cerâmica, uma camada intermediária de fibras sintéticas ou de material compósito, e uma camada posterior de um metal dúctil. Recentemente, há o interesse em substituir as fibras sintéticas por fibras naturais, por suas propriedades adequadas, menor custo e peso. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de compósitos de matriz poliéster reforçados por fibras naturais de Curauá em blindagens multicamada. Placas com 0, 10, 20 e 30% vol. de fibras integraram a blindagem que sofreu impacto balístico com munição 7.62 mm, e o dano foi avaliado pela indentação característica em plastilina e por uma análise microscópica das superfícies de fratura. Foi mostrado que a blindagem resiste ao impacto balístico, atendendo à norma NIJ-0101.04 para o nível de proteção III. Além disso, as fibras de Curauá são responsáveis por manter a coesão do compósito após o impacto balístico, e o compósito por dissipar parte da energia do projétil por mecanismos como delaminação, trincamento da matriz, fratura e descolamento das fibras.

 

A multilayared armor system consists of a frontal ceramics, an intermediate layer of synthetic fibers or composite material, and a ductile metal back layer. Recently, there is an interest to replace the synthetic fibers for natural fibers, due to its adequate properties, low cost and low weight. The aim of this work is to evaluate the ballistic performance of polyester matrix Curaua fiber reinforced composites in multilayared armors. Plates of 0, 10, 20 e 30% vol. fibers were part of the armor which has been hit by 7,62 mm bullet, and the damage has been evaluated by the backface signature in modelling clay and by a microscopic analysis of the fractured surfaces. It has been shown that the armor resists to the ballistic impact, as specified by NIJ-0101.04 standard to level III protection. Besides that, Curaua fibers are responsible to maintain the cohesion of the composite after the ballistic impact, and the composite must dissipate part of the projectile’s energy, by mechanisms as delamination, matrix cracking, fiber fracture and debonding.

Palavras-chave

Fibras naturais, Fibras de Curauá, Blindagem balística, Fratura

Natural fibers, Curaua fibers, Ballistic armor, Fracture