Fibra de aramida

Propriedades de tração: Na direção de 45 °, a resistência à tração dos compósitos triturados aramid/fibra de vidro aumenta em aproximadamente 12%, enquanto a força da flexão aumenta cerca de 21%.

Desempenho de impacto de baixa velocidade: a carga máxima de impacto dos compósitos triturados por aramida/fibra de vidro aumenta em cerca de 45%.

Propriedades da flexão: Na direção de 45 °, a resistência à flexão dos compósitos triturados aramid/fibra de vidro é melhorada em cerca de 26%, e o módulo de flexão é aumentado em aproximadamente 21%.

Eles podem incorporar fios de reforço com estiramento paralelo em vários ângulos, fornecendo excelentes efeitos de reforço.
Há crimpagem mínima entre feixes de fibras, que promove o vínculo apertado entre as fibras.
Combinados com processos de formação de líquidos (como RTM, RFI), eles facilitam a produção de compósitos e reduzem os custos de fabricação.
A costura entre as camadas aumenta a tolerância a danos e a tenacidade fora do plano dos compósitos.
Os fios ligam os feixes de fibra de reforço, melhorando o desempenho intercalador do tecido triturado, resultando em excelente drapabilidade e pré-formabilidade.

As fibras de aramida precisam de modificação da superfície principalmente porque sua superfície é relativamente lisa e contém poucos grupos polares, resultando em baixa adesão interfacial com os materiais da matriz (como borracha ou plástico). Essa baixa adesão limita a eficácia das fibras aramides no reforço de compósitos. A modificação da superfície aumenta a rugosidade e o número de grupos polares na superfície da fibra aramida, melhorando assim a adesão interfacial com o material da matriz e aumentando o desempenho geral do material composto.

A fibra kevlar e a fibra aramid estão intimamente relacionadas, mas não exatamente as mesmas. A Kevlar é uma marca específica de fibra aramida desenvolvida pela DuPont, conhecida por sua resistência excepcional e resistência ao calor, comumente usada em aplicações como coletes à prova de balas e equipamentos de corrida. A fibra aramida é uma categoria geral de fibras sintéticas que também exibem alta resistência ao calor e resistência à tração. Enquanto todo Kevlar é aramid, nem todas as fibras aramid são Kevlar, o que significa que Kevlar é um tipo específico na categoria mais ampla de fibras aramid.

O processamento dos reforços de fibra de aramida apresenta certos desafios, incluindo sua sensibilidade inerente à umidade, o que pode afetar a ligação com as matrizes de resina. Além disso, as fibras aramid podem ser difíceis de cortar e moldar devido à sua alta resistência, exigindo ferramentas especializadas. A obtenção de qualidade e desempenho consistentes no produto final também exige controle cuidadoso das condições de processamento, como temperatura e pressão durante a cura. Os fabricantes geralmente precisam implementar técnicas específicas, como pré-tratamentos ou modificações de superfície, para melhorar a adesão e otimizar o desempenho em aplicações compostas.

A orientação das fibras de aramida desempenha um papel crucial na determinação do desempenho mecânico de compósitos reforçados. Quando as fibras estão alinhadas na direção da carga aplicada, o composto exibe resistência à tração significativamente aumentada nessa direção. Por outro lado, os arranjos de fibra aleatórios ou orientados para cruzamentos podem melhorar a resistência ao impacto e a força multidirecional, mas podem reduzir o desempenho geral da tração. Os engenheiros geralmente otimizam a orientação da fibra durante a fase de projeto para alcançar o equilíbrio desejado de força, flexibilidade e absorção de energia específica para a aplicação pretendida.

O material da para-aramida, como Kevlar, é conhecido por sua força e rigidez superiores em comparação com as fibras meta-aramidas, que são mais flexíveis e resistentes ao calor, mas não tão fortes. Isso torna a paráâmpa ideal para aplicações de alto desempenho, onde a resistência e a durabilidade são críticas.