Navegação Teses por assunto "carbon fibers"

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  • IPEN-DOC 13888

    FARINA, LUIS C. . Caracterizacao viscoelastica por meio de ensaios de fluencia e ruptura por fluencia de compositos polimericos de matriz de resina epoxidica e fibra de carbono / Viscoelastic characterization of carbon fiber-epoxy composites by creep and creep rupture tests . 2009. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 114 p. Orientador: Gerson Marinucci. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-16092009-151300

    Abstract: A utilização de materiais compósitos poliméricos em elementos estruturais requer o conhecimento do comportamento durante a vida em serviço. A garantia da integridade destes elementos estruturais de compósitos demanda um estudo do comportamento dependente do tempo, por causa da sua resposta viscoelástica e das inúmeras possibilidades de configurações de fabricação. No presente estudo, foram realizados ensaios de fluência e ruptura por fluência em tração em compósitos unidirecionais fabricados com resina epoxídica e fibra de carbono de alta resistência, com os ângulo das fibras a 60º e 90º em relação à direção do carregamento, nas temperaturas de 25 e 70 ºC. A caracterização viscoelástica do compósito foi realizada por meio das curvas de fluência a vários níveis de carregamento constante em períodos de 1000 h, obtenção do envelope de ruptura por fluência pelas curvas de ruptura por fluência, a determinação da transição do comportamento linear para não linear pelos gráficos isócronos e ainda a comparação das curvas de flexibilidade à fluência com um modelo de predição de comportamento viscoelástico fundamentado na equação de Schapery. Pelos ensaios foi constatada uma modificação no comportamento do material, com relação à resistência, rigidez e deformação, demonstrando que estas propriedades foram afetadas pelo tempo e nível de tensão, especialmente em temperatura de trabalho acima da ambiente. O modelo de predição foi capaz de representar o comportamento à fluência, entretanto deve ser considerada a determinação dos termos das equações, além da variação destes com a tensão aplicada e o tempo decorrido de ensaio.

    Palavras-Chave: polymers; composite materials; materials testing; carbon fibers; creep; ruptures

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  • IPEN-DOC 20554

    CARATIN, REINALDO L. . Desenvolvimento de compósitos de matriz cimentícia com reforços contínuos de fibras de carbono e fibras de vidro / Development of cement matrix composites with continuous reinforcements of carbon fibers and glass fibers . 2014. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Gerson Marinucci. DOI: 10.11606/T.85.2014.tde-22012015-163331

    Abstract: Resíduos da área de engenharia civil decorrentes da recuperação de estruturas danificadas por agentes agressivos contribuem continuadamente para impactar o meio ambiente de maneira cada vez mais preocupante. O desenvolvimento de novas tecnologias que sejam aceitáveis do ponto de vista ambiental e financeiro provou ser um grande desafio na solução desse problema quando se compara o custo original e eficaz em médio e longo prazo ao custo da demolição, destinação desse material e reconstrução da obra. Para viabilizar a utilização de compósitos de fibras sintéticas como reforço resistente a ambientes agressivos em elementos de concreto, os aparatos de ensaio e os corpos de prova foram modificados e adaptados aos sistemas operacionais descritos pelas normas técnicas vigentes, a partir da concepção do uso de filamentos de fibra contínua. Dado o caráter inovador do trabalho, não se identificou uma norma que tratasse especificamente dos ensaios de flexão nem pullout com fibras contínuas em blocos de concreto. Portanto, para se conseguir um aproveitamento desse tipo de reforço que respondesse satisfatoriamente quando comparado às armaduras metálicas, foi aplicada uma rugosidade à superfície da haste para garantir sua aderência ao bloco de concreto. Pelo método de preparo de compósitos de matriz cimentícia proposto no presente estudo, foram determinados os valores da força de arrancamento dos reforços com fibras de carbono e vidro-AR, os quais, no caso das fibras de carbono, apresentaram aumentos significativos entre 76% e 158% e 47% e 120% respectivamente para concretos de resistência à compressão de 30 MPa (fcm 30) e 40 MPa (fcm 40) comparados com valores obtidos para barras de aço.

    Palavras-Chave: cements; composite materials; reinforced concrete; carbon fibers; fiberglass; filaments; concretes; calorimetry

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  • IPEN-DOC 06176

    CAIRO, CARLOS A.A. . Desenvolvimento de um sistema de protecao antioxidante para o composito carbono-carbono. 1998. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 143 p. Orientador: Jose Carlos Bressiani.

    Palavras-Chave: carbon fibers; reinforced materials; composite materials; antioxidants; zirconium borides; flexural strength; phase transformations; structural chemical analysis; mechanical properties; surface coating; silicon carbides; boron

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  • IPEN-DOC 07617

    MARINUCCI, GERSON . Desenvolvimento, fabricacao e analise de falha e fratura de cilindros de fibra de carbono colapsados por pressao interna. 2001. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 186 p. Orientador: Arnaldo Homobono Paes de Andrade.

    Palavras-Chave: crack propagation; composite materials; fabrication; carbon fibers; polymers; epoxides; compression strength; defects; fractures; mechanical properties; thermal analysis; microstructure; experimental data; failures; optical microscopy; resins; scanning electron microscopy; tensile properties; transition temperature

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  • IPEN-DOC 12228

    BEIM, KIRA F. . Estudo comparativo das tensões cisalhantes na interface entre camadas de um compósito polimérico de fibra de carbono pelos metodos numérico e experimental / Comparative study of the interlaminar shear stress in a carbon fiber reinforced polymeric composite using numerical and experimental methods . 2008. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. p. Orientador: Arnaldo Homobono Paes de Andrade. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-11062008-110900

    Abstract: Esse trabalho apresenta a validação do método numérico dos elementos finitos para estimar a resistência ao cisalhamento da interface entre camadas de um compósito polimérico de fibra de carbono. Foram realizados ensaios de Resistência ao Cisalhamento Interlaminar (ILSS, interlaminar shear strength) para validação do modelamento numérico. O método numérico consistiu no desenvolvimento de dois modelos em elementos finitos utilizando um programa comercial (ANSYS Rev. 10). O primeiro usando elementos finitos de casca tridimensional e o segundo, usando elementos finitos planos para simular o ensaio ILSS. O modelo numérico que apresentou resultados mais próximos aos experimentais, o modelo tridimensional de casca, apresentou um erro de apenas 5,6%, indicando uma aproximação bastante satisfatória.

    Palavras-Chave: carbon fibers; reinforced materials; composite materials; polymers; shear properties; stresses; finite element method; numerical solution; a codes

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  • IPEN-DOC 07017

    SILVA, NELSON M. da . Obtencao e comportamento mecanodinamico de compositos com matriz polimerica reforcada com fibras de carbono. 2001. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 106 p. Orientador: Jesualdo Luiz Rossi.

    Palavras-Chave: composite materials; polymers; resins; reinforced materials; carbon fibers; reinforced plastics; thermodynamic properties; mechanical properties

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  • IPEN-DOC 11258

    SILVA, NELSON M. da . Obtenção e avaliação mecanodinâmica de compósitos, ortotrópicos e anisotrópicos, com matriz polimérica reforcada com fibras de carbono ou poliaramida. 2005. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 217 p. Orientador: Luis Filipe Carvalho Pedroso de Lima.

    Palavras-Chave: composite materials; carbon fibers; polymers; matrix materials; epoxides; reinforced materials; mechanical properties; elasticity; scanning electron microscopy; optical microscopy; thermal gravimetric analysis

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  • IPEN-DOC 13250

    QUEIROZ, PAULO C.B. de . Pesquisa cooperativa: o projeto de desenvolvimento de fibras de carbono para aplicacao em ultracentrifugas / Cooperative research: the carbon fiber development for uranium centrifuges project . 2008. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 85 p. Orientador: Diseree Moraes Zouain. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-24082009-152739

    Abstract: Em um cenário nacional de grandes dificuldades orçamentárias, soluções criativas que conjuguem os esforços de instituições em prol de uma finalidade comum são sempre desejáveis. Neste trabalho, analisa-se o desenvolvimento de fibras de carbono de alto desempenho para aplicação em ultracentrífugas nucleares e o projeto de Pesquisa Cooperativa que o viabilizou. A fibra de carbono com as características necessárias a empreendimentos desse tipo é um insumo de grande complexidade tecnológica. A produção é concentrada em alguns poucos produtores mundiais e seu comércio é alvo de restrições e salvaguardas internacionais. Não há produção no Brasil. É considerada material de uso dual, ou seja, pode ter tanto aplicações exclusivamente civis, como militares. A Marinha do Brasil utiliza essa fibra na fabricação de ultracentrífugas nucleares, nas quais materiais que conjuguem leveza, rigidez e resistência de alto nível são extremamente desejáveis, pois aumentam a eficiência na separação isotópica. Sua fibra de carbono, importada, é baseada na poliacrilonitrila (PAN), comercialmente mais difundida, mais barata e utilizada em aplicações similares. A necessidade de desenvolvimento nacional é decorrência de dificuldades em sua aquisição. Para tanto, foi organizada uma parceria de pesquisa entre o Centro Tecnológico da Marinha (CTMSP), a UNICAMP, a USP e a empresa RADICIFIBRAS, com apoio financeiro de uma agência governamental (FINEP), para a produção nacional de fibra de carbono baseada na PAN. A pesquisa realizada identificou as práticas de sucesso alcançadas, bem como os referenciais teóricos de Projetos de Pesquisa Cooperativa.

    Palavras-Chave: carbon fibers; uranium; centrifuges; nitriles; organic polymers; ultracentrifuges

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  • IPEN-DOC 20644

    LEBRAO, GUILHERME W.. Processamento e caracterização de material compósito polimérico obtido com nanotubo de carbono funcionalizado / Processing and characterization of polymeric composite material obtained with functionalized carbon nanotube . 2013. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 97 p. Orientador: Jesualdo Luiz Rossi. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-10022015-143012

    Abstract: Desenvolveu-se neste trabalho um procedimento para incorporação de nanotubos de carbono (NTC) em uma resina fenol / epóxi a ser utilizado como matriz de um compósito de fibra de carbono. Realizando para tal, a oxidação dos NTC com o uso de micro-ondas e sua funcionalização com 3-amino-propil-tri-etoxi-silano, usado com agente de acoplamento entre a resina e o NTC. Após o processamento, como resultado da adição dos NTC na resina, obteve-se um aumento na sua temperatura de transição vítrea e uma melhora no limite de resistência à flexão e impacto. No material compósito fibra de carbono, obtido por laminação manual, onde a resina fenol / epóxi mais NTC foi usada como matriz, obteve-se o aumento do limite de resistência à tração e ao impacto, confirmado por uma análise de variância com 95% de confiança, mostrando a eficácia no tratamento dos NTC.

    Palavras-Chave: composite materials; polymers; nanostructures; pipes; carbon; epoxides; carbon fibers; fourier transform spectrometers; infrared spectra

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  • IPEN-DOC 13939

    LOBO, RAQUEL de M. . Reconstrucao tridimensional de superficies de fratura de materiais compositos do tipo CFRP / Three-dimensional reconstruction of fracture surfaces of CFRP type composite materials . 2009. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 96 p. Orientador: Arnaldo H. Paes de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2009.tde-16112009-151943

    Abstract: A reconstrução tridimensional de superfícies de fratura de materiais compósitos do tipo CFRP é apresentada neste trabalho como um método possível para análise fractográfica desse material, cuja superfície de fratura pode apresentar uma rugosidade acentuada, com grande variação em altura. Dois métodos são apresentados para esse propósito: a reconstrução por foco variável, realizada com imagens de microscopia óptica e a reconstrução por paralaxe, realizada com par de imagens estéreo, obtidas por microscopia eletrônica de varredura. Uma avaliação é realizada para cada um dos dois métodos, discutindo seus limites e a eficiência de cada um deles, perante as dificuldades de análise de materiais compósitos unidirecionais e multidirecionais. O método de foco variável apresentou um excelente resultado de reconstrução, mas tem a necessidade de um número grande de imagens, tempo de dedicação do instrumento e limite de ampliação das imagens como fatores a serem considerados na escolha de melhor método. As inclinações da amostra, durante o método da paralaxe, revelam alterações nos histogramas das imagens adquiridas no sentido horário que limitam o uso do método para materiais com alta rugosidade. A obtenção de imagens em um único sentido e a construção de uma região de interesse, posicionada no centro da imagem são sugestões para tornar o método mais abrangente. A linearidade das projeções de características na imagem inclinada também sugere a possibilidade de realizar a reconstrução utilizando, em vez de apenas duas, múltiplas imagens obtidas no sentido anti-horário. As alterações propostas para modificar a rotina, são sugeridas para que o programa possa ser aplicado de forma mais abrangente, independente da qualidade da superfície de fratura observada.

    Palavras-Chave: composite materials; carbon fibers; reinforced materials; iron alloys; copper alloys; scanning electron microscopy; charge-coupled devices; three-dimensional calculations; image processing; surfaces; fractures; roughness

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  • IPEN-DOC 20768

    NOGUEIRA, ALESSANDRO F. . Texturização em superfícies de titânio grau 2 irradiadas com laser de pulsos ultracurtos / Texturing in titanium grade 2 surface irradiated with ultrashort pulse laser . 2015. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-06042015-103311

    Abstract: A texturização por microusinagem a laser é uma importante alternativa para que se consiga melhorar a ligação de aderência entre materiais compósitos e o titânio, aplicados em componentes estruturais na indústria aeronáutica. A execução de texturização em chapas de titânio deve-se ao fato de que a técnica de junção preferida para muitos materiais compósitos é a ligação adesiva. Neste trabalho foram realizadas texturizações em chapas de titânio utilizando laser com pulsos ultracurtos de largura temporal da ordem de femtossegundos. Tal processo resultou em mínima transferência de calor para o material, evitando assim deformação superficial da chapa de titânio bem como a formação de material ressolidificado na região ablacionada. Estes inconvenientes ocorreram na utilização do laser chaveado com pulsos de nanossegundos. Foram executadas três tipos de texturizações utilizando laser com pulsos de femtossegundos, com variações nas distâncias entre as linhas usinadas. Pela análise das superfícies obtidas, detectou-se que a molhabilidade aumenta quando há o aumento da distância entre as linhas da texturização. Avançando nas análises, pela perfilometria óptica das superfícies texturizadas observou-se que há sensível aumento do volume disponível para penetração do adesivo estrutural quando são diminuídas as distâncias entre as linhas texturizadas. Nos ensaios de tração realizados observou-se que há o aumento da resistência ao cisalhamento da junta adesiva com a diminuição da distância entre as linhas texturizadas.

    Palavras-Chave: titanium; texture; surface treatments; bonding; adhesion; carbon fibers; composite materials; laser radiation; pulses; tensile properties

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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