10:12 PM, 22/8/2010
Descoberta ao acaso
Em 1953, Daniel Fox, pesquisador da General Electric, estava investigando novos polímeros. Um dia, na falta de um reagente, ele resolveu pegar outro, mais comum e barato, de fórmula ligeiramente parecida.
Depois de várias repetições da reação, sem obter sucesso, Fox decidiu também pegar o outro reagente usado. Durante os testes, a medida que a reação prosseguia, começou a se formar um material bastante viscoso no interior do recipiente de vidro empregado na experiência.
Como o produto obtido não escorria para fora do frasco, o pesquisador deixou-o resfriar ali mesmo. Porém o resfriamento fez com que o material se solidificasse, e ele resolveu, então, quebrar o frasco. Para sua surpresa, o conteudo era extremamente resistente.
Segundo as palavras do próprio Fox, o material foi golpeado e lançado ao solo de cimento com nenhum resultado. O elemento foi inclusive usado como martelo para cravar alguns pregos em um pedaço de madeira de pinho.
Utilização hoje em dia
Ao longo dos anos o Policarbonato ganhou novos e diferentes usos, pois suas chapas possuem uma solução mais resistente comparada a outros materiais. Hoje em dia vemos o Policarbonato aplicado em materiais destinados à segurança de carros, hospitais, aviões, áreas públicas e industriais. Estas estão efetivamente protegidas com a utilização de tais chapas, o que garante mais segurança à população.
Por ter uma grande durabilidade, transparência, leveza, resistência, ótima transmissão de luz, não se propagar em chamas e ter estabilidade em temperaturas extremas, o Policarbonato é perfeito para fins de proteção e é também muito utilizado para confeccionar materiais de última geração. É muito comum ver, portanto, o uso de Policarbonatos em visores, peças técnicas, displays, vidros blindados, coberturas e clarabóias.
As melhores companhias do mundo hoje utilizam plásticos reforçados para fabricar materiais ultraleves e super resistentes, como o poliéster, que é utilizado na fabricação da vela e casco dos mais modernos barcos. Também muito comum, a Fibra de Carbono, utilizada no chassis e corpo de automóveis, raquetes de tênis, e recentemente utilizada pela empresa Nike, que produziu uma das chuteiras mais leves do mundo, a Mercurial Vapor SL. A Apple, considerada a empresa mais inovadora do mundo pelas conceituadas revistas americanas Business Week e Fortune, que recentemente ultrapassou o valor de mercado da gigantesca Microsoft, utiliza alumínio no hardware de seus computadores. Contudo, exitem especulações de que ela utilizará fibra de carbono em seus próximos produtos.
01:13 AM, 22/8/2010
Composito
Compósito é um material em cuja composição entram dois ou mais tipos de materiais diferentes. Alguns exemplos são metais e polímeros, metais e cerâmicas ou polímeros e cerâmicas. Combinando plasticos e fibras, por exemplo, origina-se um material de alta resistencia, o compósito (ou plastico reforcado).
Os materiais que podem compor um material compósito podem ser classificados em dois tipos: matriz e reforço.
▪ O material matriz é o que confere estrutura ao material compósito, preenchendo os espaços vazios que ficam entre os materiais reforços e mantendo-os em suas posições relativas.
▪ Os materiais reforços são os que realçam propriedades mecânicas, eletromagnéticas ou químicas do material compósito como um todo.
Pode ainda surgir uma sinergia entre material matriz e materiais reforços que resulte, no material compósito final, em propriedades não existentes nos materiais originais.
Não enferruja e tem excepcional resistência a ambientes altamente agressivos aos materiais convencionais. A resistência química do Fiberglass é determinada pela resina e construção do laminado. Pode ser produzido em moldes simples e baratos, viabilizando a comercialização de peças grandes e complexas, com baixos volumes de produção. Mudanças de projeto são facilmente realizadas nos moldes de produção, dispensando a construção de moldes novos. Os custos de manutenção são baixos devido à alta inércia química e resistência às intempéries, inerente ao material.
01:11 AM, 22/8/2010
Sabe-se que os materiais de maior resistência mecânica são os grafitosos compostos de cristais dispostos em estrutura helicoidal perfeita. Para se obter fibras de carbono resistentes e rígidas, durante a sua indução se faz ocorrer uma estrutura grafítica que adquire a orientação desejada durante o tratamento térmico.
Se utilizarmos como precursor da fibra um material cuja formação é um tecido orgânico repuxado, a orientação de sua estrutura molecular é ordenada. O resultado será um cristal contendo camadas alinhadas paralelamente ao eixo das fibras. Depois de ocorrer o processo de grafitização, a estrutura resultante são fibras chamadas de "fibrilas", que são fibras extremamente finas compostas de 15 camadas de cristal separadas em 150 Ângstros e com um comprimento entre 10.000 Ângstrons a 100.000 Ângstrons, aproximadamente.
12:41 AM, 22/8/2010
Demonstração da aplicação dos polímeros resistentes na prova de blindagem da BlinPro:
Demonstração da aplicação dos polímeros resistentes na prova de blindagem da Brista Blindados:
Testes realizados pelo Discovery Channel com a Supercamera:
12:05 AM, 22/8/2010
Fabricação
O método utilizado para a produção de fibras carbônicas é a pirólise, decomposição (através do calor) de algum material rico em carbono que mantém sua forma durante de procedimentos térmicos, resultando na carbonização.
Os materiais carbonáceos podem ser naturais ou sintéticos e são utilizados como "fibra precursora". Para se produzir uma fibra carbônica de boa qualidade a partir de uma fibra precursora, é necessário um processo de tratamento térmico e condições controladas de tensão, atmosfera, tempo e principalmente temperatura.
Na década de 50 até o final da de 60, foram se desenvolvendo matérias primas, até chegar à produção de fibras carbônicas de alta resistência de hoje em dia.
O processo
1º - Pré-tratamento: a matéria prima recebe tensões mecânicas que provocam o seu alongamento utilizando vapor.
2º - Conversão de um precursor polimérico, seguindo-se ao aquecimento constante e controlado até em torno de 250°C aproximadamente.
3º - Estabilização físico-química. Isto ocorre através do surgimento de ligações transversais entre as cadeias moleculares
4º - Carbonização em atmosfera inerte em alta temperatura. O gás mais utilizado neste ponto do processo é o "Argônio" e a temperatura utilizada é em torno de 1.000°C.
5º - No momento em que ocorre a pirólise começam a surgir sub-produtos devido à decomposição gasosa. A contração do material passa a ocorrer aumentando assim sua rigidez mecânica.
6º - Grafitização: consiste num tratamento térmico que oscila entre 2.000°C e 3.000°C e proporciona uma "cristalização" ordenada os cristais de carbono no interior da fibra. Na cristalização, os cristais de carbono podem assumir formas cristalinas diversas. Suas propriedades físicas e mecânicas variam conforme a matéria prima utilizada e as condições de produção. As fibras de carbono têm suas características dependentes de sua estrutura atômica.
Produtos
As fibras de carbono são ótimas para a fabricação de diversos materiais como: papéis, tecidos e telas. As fibras são resistentes à altas temperaturas e servem especialmente para ser catalizadores em processos químicos. A fibra de carbono pode ser utilizada em PRFV em longarinas de aeromodelos, caiaques, lanchas, aeronaves, pranchas de surfe, barcos, automóveis, etc...
Preço
Todos os tipos de fibra (fibra de carbono, fibra de vidro) são muito difíceis de ser encontradas no Brasil. No entanto, mesmo encontrando o produto em solo nacional, o preço seria exorbitante. Por isso o aconselhável aos interssados na compra do produto seria importá-lo, pois no exterior são mais vastas as opções e, normalmente, as fibras estrangeiras já vem com resina própria (outro material dificilmente encontrado no Brasil).
Indústria
As fibras carbônicas sozinhas não são apropriadas para uso, porém, ao serem combinadas com materiais matrizes, estas resultam num material com propriedades mecânicas excelentes. Estes materiais compósitos, também designados por materiais plásticos reforçados por fibra de carbono, estão neste momento recebendo a uma demanda e um desenvolvimento extremamente elevados por parte da indústria aeronáutica na fabricação de peças das asas, na indústria de bicicletas; na construção de todo o tipo de peças desde quadros, guiadores, selins, rodas e até mesmo travões de disco em fibra de carbono e transmissões; na Fórmula 1 e nas superbikes a estrutura principal das máquinas é de fibra de carbono. Basicamente em todos os esportes de competição que a fibra de carbono tem dado resposta à necessidade e procura constante de materiais cada vez mais leves e mais resistentes.
Normalmente para se produzir componentes à base de fibras de carbono são utilizados processos de modelagem ou moldagem. As peças que utilizam estes componentes têm servido em equipamentos de diversas tecnologias, desde a produção aeroespacial até a fabricação de calçados.
A resistência das fibras de carbono à presença ou contato direto com produtos químicos corrosivos, etc, e suas estruturas moleculares têm permitido seu uso em peças móveis para a indústria automotiva. Dependendo de sua composição, os componentes podem ser utilizados em condições adversas de temperatura e pressão. Abaixo estão exemplos da aplicação da fibra de carbono:
Atualidades
A busca de redução de peso nos veículos automotores chegou nos vidros. A Sabic Innovative Plastics, detentora a tecnologia de produção de painéis de carbonos, fez uma parceria com a também multinacional Ulvac para acelerar a produção em larga escala da resina de policarbonato, que é resistente e leve e pesa 50% a menos do que o vidro. Tem resistência a impacto e abrasão e durabilidade superiores aos painéis de acrílico. Com isso, a indústria automobilística poderá substituir as janelas de vidros dos carros por painéis transparentes.
Sinal verde para o combate à poluição sonora no Bairro Lourdes, na Região Centro-Sul de BH, um dos mais tradicionais da cidade. O prefeito Marcio Lacerda autorizou a Associação dos Moradores do Bairro de Lourdes (Amalou) a testar a instalação de toldos com isolamento acústico em três bares ou restaurantes que usam mesas e cadeiras nas calçadas depois das 23h. A experiência será posta à prova pelos vizinhos dos estabelecimentos, que vão avaliar se o ruído continuará sendo motivo para perder o sono ou se, com a nova cobertura, será possível voltar a dormir tranquilamente. (...)De acordo com o gerente de Regulação Urbana da regional, William Nogueira, serão avaliadas desde a viabilidade técnica até a legislação municipal. Importada da Europa pela entidade do bairro, a ideia dos toldos, feitos de policarbonato – material plástico altamente resistente e que impede a propagação do som –, conta com a aprovação tanto de moradores quanto dos empresários. Vários empreedimentos se candidataram ao posto de cobaias e se dispuseram a experimentar a tecnologia.
