FIBRA DE CARBONO
As fibras de carbono são constituídas por finos filamentos que variam de 5 a 15 μm (0,005 a 0,015 mm) de diâmetro, com mais de 90% de carbono. A união das fibras ocorre com a adição de um polímero denominado matriz (resina), que funciona como uma espécie de cola interligando as fibras para dar forma ao material.
Etapas da produção das fibras de carbono
A polimerização por pirólise é a decomposição pelo calor de um material rico em carbono que retém a sua forma fibrosa. A principal matéria-prima utilizada nas fibras de carbono é o polímero de poliacrilonitrila, cuja principal vantagem é a alta concentração de carbono, uma vez que mais de 90% dos átomos no material são justamente disso.
Quando são necessárias fibras de alta resistência de alta qualidade, ocorre uma etapa adicional, conhecida como grafitização. O material é aquecido entre 1500°C a 3000°C de forma que o teor de carbono fique acima de 99%.
Durante a produção, o polímero é esticado e se torna paralelo ao eixo das fibras. O procedimento de alongamento ajuda a remover as irregularidades que podem enfraquecer o produto final e o torna rígido e resistente. Esse método de esticamento é conhecido como ciclização.
A oxidação ocorre em altas temperaturas (de 200°C a 300°C) para fazer com que os átomos de hidrogênio sejam removidos das moléculas e as fibras sejam convertidas em uma forma mais estável. Em seguida, ocorre um novo aumento de temperatura (de 500°C a 1500°C) na ausência de oxigênio, em uma etapa conhecida como carbonização. Nesta etapa acontece a remoção do material adicional, permanecendo principalmente o carbono.
Este processo é o da moldagem, em que as fibras são tecidas e depois resinadas (adição de polímero) para se unirem.
Produção da fibra de carbono
As fibras de carbono podem apresentar as seguintes características:
Resistência Mecânica
O material apresenta elevada capacidade de suportar esforços.
Acabamento Estético
Permite obter excelente acabamento, com visual moderno e agradável.
Leveza
Apresenta baixa densidade, isto é, pouco peso por unidade de volume.
Durabilidade
Pode ser mantido por muitos anos sem que ocorra qualquer dano por processos similares à ferrugem.
Inércia Química
Não reage com outras substâncias
Por que sou usada?
ONDE SOU USADO?
Adesivo em fibra de carbono usado
em revestimento de automóveis
Resistência mecânica, inércia química e acabamento
estético.
Optar pelo adesivo texturizado de fibra de carbono deixa o carro com toque de alta performance, que está associado aos veículos mais modernos e tecnológicos, além de um excelente acabamento com detalhe diferenciado para o carro. A fibra de carbono em si é um material utilizado em aeronaves, bicicletas de alto desempenho, carros da Fórmula 1 e, ainda, em acessórios
esportivos. Para todos esses é preciso alcançar um excelente desempenho aliado a uma ótima resistência.
Stent entrançado à base de poliéster (esquerda) e prótese (direita)
https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/15832/1/11_2011%20Aplica%C3%A7%C3%B5es%20de%20Materiais%20Fibrosos%20na%20%C3%81rea%20M%C3%A9dica.pdf
https://www.protesedeperna.com.br/protese-de-fibra-de-carbono
Alta resistência e leveza.
O Stent é um pequeno e expansível tubo tipo “malha” utilizado para restaurar o fluxo sanguíneo na artéria coronária.
Película para celular
Resistência, leveza, estética (design moderno) e
durabilidade.
VOCÊ SABIA?
I - O quadro de uma bicicleta fabricado em fibra de carbono dura tanto quanto um quadro metálico?
II - Qual a diferença entre fibra de carbono e fibra de grafite?
III - A fibra de carbono pode ser reparada?
Quadro da bicicleta (estrutura principal indicada em azul na imagem)
Desde que não ocorra pancadas, um quadro de fibra de carbono pode durar uma eternidade. Quadros de aço ou alumínio duram até sofrer fadiga metálica, esforço que pode provocar falhas depois de um número específico de ciclos, quando deixarão de ser seguros. Mas, por outro lado, a fibra de carbono permanece estável indefinidamente.
O termo “fibra de carbono” é utilizado para material com um teor de carbono de pelo menos 90%. Onde o teor de carbono é superior a 99%, o material às vezes é chamado de “fibra de grafite”.
A reparação da fibra de carbono pode ser realizada em um processo relativamente simples no qual a parte danificada é removida e um novo pedaço do material é inserido. Mesmo que o processo pareça fácil, deve ser feito apenas por especialistas.
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