Plásticos reforçados com fibra de vidro (PRFV) constituem um tipo de compósito. Identifique as funções da matriz (resina que envolve as fibras) e das fibras de vidro.
Passo 1
Beleza, a gente tem um exercício de Materiais Compósitos, mais especificamente sobre PRFV – Plásticos Reforçados com Fibra de Vidro. O que ele pede é: “Identifique as funções da matriz (a resina que envolve as fibras) e das fibras de vidro.”
Para resolver, a gente vai precisar saber o básico de compósitos: o que faz a matriz, o que fazem as fibras e como elas “compartilham” o esforço mecânico.
Para resolver, a gente vai precisar saber o básico de compósitos: o que faz a matriz, o que fazem as fibras e como elas “compartilham” o esforço mecânico.
Passo 2
Funções da matriz (resina):
- Agregar e proteger as fibras
- A resina “cola” as fibras de vidro, mantendo-as no lugar e garantindo que elas não se quebrem à toa.
- Ela forma uma barreira contra água, produtos químicos e arranhões, evitando que as fibras fiquem expostas e corroam ou quebrem.
- Transferir carga entre as fibras
- Quando você aplica um esforço (por exemplo, traciona o compósito), a carga chega pela matriz e passa para as fibras.
- É como se a resina fosse o “carteiro” que entrega a força onde as fibras estão, permitindo que elas trabalhem de forma eficiente.
- Dar forma e suportar esforços de cisalhamento
- A resina mantém o “formato” do pedaço de plástico reforçado e responde a forças de cisalhamento (quando partes do material deslizam umas sobre as outras).
Passo 3
Funções das fibras de vidro:
- Resistir ao carregamento principal (forças de tração e flexão)
- As fibras são muito rígidas e fortes na direção do comprimento. Quando a gente puxa ou dobra o compósito, são elas que seguram o rojão.
- Aumentar módulo de elasticidade e resistência
- Se você calcular o módulo do compósito pela regra de mistura, fica mais ou menos assim:
onde
–é o módulo do compósito,
–, são, respectivamente, os módulos das fibras e da matriz,
–, são os volumes relativos das fibras e da matriz. - Como
(fibra) é bem maior que (resina), o material fica muito mais rígido do que só a resina.
- Se você calcular o módulo do compósito pela regra de mistura, fica mais ou menos assim:
- Controlar propriedades anisotrópicas
- Você alinha as fibras onde quer mais resistência (por exemplo, na direção do esforço principal). Assim o compósito fica “direcionado” para aguentar cargas específicas.
Resposta
Matriz (resina):
• Cola e protege fibras
• Distribui e transfere carga (cisalhamento)
• Mantém forma e resiste ao ambiente
• Cola e protege fibras
• Distribui e transfere carga (cisalhamento)
• Mantém forma e resiste ao ambiente
Fibras de vidro:
• Suportam a maior parte da carga (tração/flexão)
• Aumentam rigidez e resistência ( )
• Permitem alinhar propriedades do compósito onde for necessário.
• Suportam a maior parte da carga (tração/flexão)
• Aumentam rigidez e resistência (
• Permitem alinhar propriedades do compósito onde for necessário.