Título

AVALIAçãO BALíSTICA DAS FIBRAS DE JUNCO-SETE-ILHAS (CYPERUS MALACCENSIS) REFORÇANDO UMA MATRIZ EPÓXI

BALLISTIC EVALUATION OF SEDGE FIBERS (CYPERUS MALACCENSIS) REINFORCING AN EPOXY MATRIX

Autoria

Neuba, Lucas de Mendonça; Junio, Raí Felipe Pereira; Souza, Andressa Teixeira; Chaves, Yago Soares; Cunha, Juliana dos Santos Carneiro; Pereira, Artur Camposo; Monteiro, Sergio Neves

DOI

10.5151/2594-5327-39377

Downloads

Baixar Artigo 14 Downloads

Resumo

Diferentes materiais compósitos de matriz polimérica já apresentaram um desempenho satisfatório como um material de proteção individual. Como o caso dos compósitos reforçados com fibras naturais lignocelulósicas (FNLs) que apresentam um baixo custo e baixa densidade. Além disso, fibras ainda desconhecidas podem apresentar um comportamento mecânico promissor. Assim, o presente trabalho busca investigar o desempenho do compósito de matriz epóxi reforçado com uma fibra de junco-sete-ilhas (Cyperus malaccensis). Os ensaios exploraram obter a informação da velocidade residual e limite dos compósitos em três diferentes condições de reforço: 10, 20 e 30% em volume. Em seguida, uma análise das superfícies fraturadas foi realizada por meio de um microscópio eletrônico de varredura (MEV), com o intuito de compreender mais detalhadamente os mecanismos de falha. Pode ser observado que as placas de compósito reforçados com 20% em volume apresentaram o maior valor de absorção de energia (222,11 J) e velocidade limite (231,34 m/s), embora as placas reforçadas com 30% apresentaram uma completa integridade física. Para esse grupo, as micrografias mostraram mecanismos de falha associados a delaminação e ruptura das fibras. As placas reforçadas com 10 e 20% apresentaram uma pequena diferença na velocidade residual (810,27 e 808,37 m/s).

 

Different composite materials with polymeric matrices have already presented the minimum performance as an individual protection required with cheaper and lower density, such as those reinforced with natural lignocellulosic fiber (NLF). However, with the huge variety of vegetal species around the world, unknown fibers might present promising mechanical behavior. Thus, the present work aims to investigate the ballistic performance of a composite with epoxy matrix reinforced with a novel Cyperus malaccensis (CM) fibers. The tests explored the limit and residual velocity of composites in three different conditions, 10, 20, and 30 vol.%. Afterwards, fractured surfaces were analyzed in a scanning electron microscope (SEM) for a deeper investigation of the failure mechanism. From the tests, it could be observed that the composite plates reinforced with 20 vol.% of CM fibers presented the highest value of energy absorption (222.11 J) and limit velocity (231.34 m/s), although the ones reinforced with 30 vol.% showed a more complete physical integrity. For this group, the SEM micrographs presented the mechanisms of failure related to delamination and fiber rupture. The 10 and 20 vol.% reinforced plates presented a slight difference in residual velocity (810.27 and 808.37 m/s, respectively).

Palavras-chave

Cyperus malaccensis; Fibras de junco; Ensaio balístico; Mecanismo de falha; MEV.

Cyperus malaccensis; Sedge fibers; Ballistic test; Failure mechanism; SEM