Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

significativamente pela adição de cerca de 3% volumétricos de tória (ThO 2 ) como partículas
finamente dispersas; este material é conhecido como níquel de tória dispersa. O mesmo efeito é
produzido em sistema alumínio-óxido de alumínio. Um muito fino e aderente revestimento de alumina
é forçado a se formar na superfície de extremamente pequenos flocos de alumínio, que são
dispersos dentro da matriz de alumínio metálico; este material é denominado pó de alumínio
sinterizado.
COMPÓSITOS REFORÇADOS POR FIBRA
Tecnologicamente, os compósitos mais importantes são aqueles nos quais as fases
dispersas está na forma de uma fibra. As metas de compósitos reforçados com fibra inclui alta
resistência mecânica e/ou rigidez numa base de peso. Estas características estão expressas em
termos dos parâmetros resistência mecânica específica e módulo específico, que
correspondem, respectivamente, às razões de resistência mecânica para massa específica e módulo
de elasticidade para massa específica. Compósitos reforçados com fibra com excepcionalmente
altas resistências mecânicas e módulos têm sido produzidos que utilizam materiais de fibra e de
matriz de baixas densidades.
Como notado na Figura 17.2, compósitos reforçados com fibra são subclassificados pelo
comprimento de fibra. Para fibra curta, as fibras são demasiado curtas para produzir uma
significativa melhoria na resistência mecânica.
17.4 - INFLUÊNCIA DO COMPRIMENTO DE FIBRA
As características mecânicas de um compósito reforçado com fibra depende não apenas
das propriedades da fibra, mas também do grau no qual uma carga aplicada é transmitida às fibras
pela fase matriz. Importante para a extensão desta transmitância de carga é a magnitude da ligação
interfacial entre as fases fibra e matriz. Sob a aplicação de uma tensão, esta ligação fibra-matriz
cessa nas pontas das fibras, fornecendo um modelo de deformação da matriz esquematicamente
mostrado na Figura 17.6; em outras palavras, não existe nenhuma transmissão de carga a partir da
matriz na extremidade de cada fibra.
Figura 17.6 - O modelo de deformação na matriz circundante a uma fibra que está sujeita a uma
tensão de tração aplicada.
Algum comprimento crítico de fibra é necessário para efetivo fortalecimento e
enrijecimento do material compósito. Este comprimento crítico l c é dependente do diâmetro da fibra
d e a sua resistência mecânica (ou tensão) final σ f e da resistência mecânica da ligação fibra-matriz
(ou limite de escoamento cizalhante da matriz) τ c de acordo com
l c = σ f d / τ c (17.3)