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Tese

Filmes de compósitos termoplásticos com partículas piezoelétricas: processamento, caracterização e avaliação para sensoriamento (2020)

  • Authors:
  • Autor USP: TITA, SANDRA PATRICIA DA SILVA - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SMM
  • Subjects: MATERIAIS COMPÓSITOS; TERMOPLÁSTICOS; SENSOR
  • Keywords: Filmes inteligentes; Ionômeros; Sensor de dano
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: Sensores baseados em compósitos termoplásticos com partículas cerâmicas que associem propriedades de sensoriamento, facilidade de processamento, adequadas propriedades mecânicas e boa flexibilidade são alvo de muitas pesquisas. Os estudos que visam à elaboração de filmes flexíveis de materiais compósitos baseados em ionômeros poliméricos-PZT, com frações volumétricas menores que 10% v/v PZT, para sensoriamento de danos em estruturas aeronáuticas são pouco explorados. Nestes estudos, preparou-se filmes de compósitos à base de copolímero EMAA(Na+ ) e de terpolímero EMAABA(Zn2+) com espessuras entre 50 e 100 µm. Foram utilizadas diferentes frações volumétricas de micropartículas cerâmicas de PZT nos compósitos SNaPZTx e SZnPZTx, sendo x iguais a 1, 3, 5 e 7% v/v de PZT. Dispersou-se o PZT na matriz por extrusão em equipamento com dupla rosca cônica e moldou-se os filmes por compressão a quente. Os filmes de matriz polimérica sem o PZT (SNa0 e SZn0) e seus respectivos compósitos (SNaPZTx e SZnPZTx) foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) e tração mecânica. Avaliou-se, por espectroscopia de impedância, a polarização dos filmes usando campo elétrico em banho de óleo de silicone com posterior determinação do coeficiente de carga piezoelétrico (d33). Por espectroscopia de impedância, avaliou-se também as tendências da constante dielétrica (Ɛ) e da condutividade elétrica nos filmes. Apresentou-se também testes para uma avaliação qualitativa da capacidade de sensoriamento dos filmes de compósitos. As melhores dispersões de PZT foram para as frações volumétricas de 3 e 5% para ambas matrizes termoplásticas. As análises térmicas (DSC e TG), os ensaios por DMTA e tração mecânica revelaram que as propriedades térmicas,mecânicas e termomecânicas não foram prejudicadas com a adição do material cerâmico. Mesmo sem polarização foi possível determinar sinais de propriedades elétricas, sendo os filmes compósitos SNaPZT1, SNaPZT3 e SZnPZT7 os que melhor responderam. Uma vez que não houve prejuízos nas diferentes propriedades avaliadas dos filmes de compósitos e com base nos resultados qualitativos dos testes para avaliar a capacidade de sensoriamento, conclui-se que é viável a aplicação dos filmes para monitoramento de danos estruturais.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 29.05.2020
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      TITA, Sandra Patrícia da Silva. Filmes de compósitos termoplásticos com partículas piezoelétricas: processamento, caracterização e avaliação para sensoriamento. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15042021-105044/. Acesso em: 16 out. 2024.

    • APA

      Tita, S. P. da S. (2020). Filmes de compósitos termoplásticos com partículas piezoelétricas: processamento, caracterização e avaliação para sensoriamento (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15042021-105044/

    • NLM

      Tita SP da S. Filmes de compósitos termoplásticos com partículas piezoelétricas: processamento, caracterização e avaliação para sensoriamento [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 16 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15042021-105044/

    • Vancouver

      Tita SP da S. Filmes de compósitos termoplásticos com partículas piezoelétricas: processamento, caracterização e avaliação para sensoriamento [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 16 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-15042021-105044/

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