Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

facilidade de fabricação. Os polímeros matrizes comuns incluem quase todos os polímeros
comerciais termoplásticos e termorrígidos.
17.8 - COMPÓSITOS REFORÇADOS POR FIBRAS DE VIDRO ("FIBERGLASS")
"Fiberglass" é simplesmente um compósito consistindo de fibras de vidro, tanto contínuas
quanto descontínuas, contidas dentro de uma matriz plástica; este tipo decompósito é produzido nas
mais altas quantidades. A composição do vidro que é mais comumente estirado em forma de fibras
(às vezes referido como "E-glass") está contida na Tabela 14.1. Vidro é um popular material de
reforço por fibra por várias razões:
(1a.) É facilmente estirado na forma de fibras de alta resistência mecânica a partir do estado
líquido (fundido).
(2a.) É prontamente disponível e pode ser fabricado como plástico reforçado por vidro de modo
econômico usando uma larga variedade de técnicas de fabricação de compósito.
(3a.) Como uma fibra, é relativamente forte, e quando embutido numa matriz de plástico, ela
produz um compósito tendo uma muito alta resistência mecânica específica.
(4a.) Quando combinada com os vários plásticos, ela possui uma inércia qu';imica que torna o
compósito útil numa variedade de ambientes de corrosão.
As características de superfície de fibras de vidro são extremamente importante porque
mesmo diminutas falhas (defeitos) superficiais podem afetar deleteriamente as propriedades de
tração, como discutido na Seção 13.6. Falhas superficiais são facilmente introduzidas pela fricção e
abrasão da superfície com outros materiais duros. Também, superfícies de vidro que tenham sido
expostas à atmosfera normal mesmo por um período de tempo pequeno geralmente têm uma
enfrquecida camada superficial que interfere na ligação à matriz. Récem fiadas fibras são
normalmente revestidas durante a fiação com um material que protege a superfície em relação a
danos e interações indesejáveis e, em adição, promovem uma melhor ligação entre a fibra e a matriz.
Um grande número de diferentes materiais plásticos são utilizados para matriz em
"fiberglasses", os poliésteres sendo o mais comum. Alguns dos relativamente novos compósitos
comerciais reforçados com fibra utilizam fibras de vidro numa matriz de nailon; estes materiais são
extremamente fortes e altamente resistentes ao impacto.
Existem várias limitações a este grupo de materiais. A despeito de terem altas resistências
mecânicas, êles não são muito rígidos e não exibem a rigidez que é necessária para algumas
aplicações (por exemplo, como elementos estruturais em aeronaves e pontes). A maioria dos
materiais de "fiberglass" têm seu serviço limitado a temperaturas abaixo de 200 o C; em temperaturas
maiores a maioria dos polímeros começam a se escoar ou se deteriorar. Temperaturas de serviço
podem ser estendidas até aproximadamente 300 o C pelo uso de sílica fundida de alta pureza para as
fibras e polímeros de alta temperatura tais como resinas poliamida.
Muitas aplicações de "fiberglass" são familiares: carrocerias de automóveis e de barcos,
tubos plásticos, recipientes de estocagem e pisos industriais. Indústrias de transporte estão utilizando
crescentes quantidades de plásticos reforçados com fibras de vidro num esforço para diminuir o
peso de veículo e elevar eficiências de combustível. Uma família de novas aplicações estão sendo
usadas ou correntemente investigadas pela indústria automobilística (em 1991).