Deseja-se produzir um compósito em epóxi reforçado com fibras contínuas e alinhadas contendo um máximo de 50%v de fibras. Além disso, é necessário um módulo de elasticidade longitudinal mínimo de 50 GPa (7,3 × 106 psi), assim como um limite de resistência à tração mínima de 1300 MPa (189.000 psi). Dentre as seguintes fibras- vidro E, carbono (PAN com módulo padrão) e aramida, quais são possíveis candidatos e por quê? O epóxi tem um módulo de elasticidade de 3,1 GPa (4,5 × 105 psi) e um limite de resistência à tração de 75 MPa (11.000 psi). Adicionalmente, considere os seguintes níveis de tensão sobre a matriz epóxi na falha da fibra: Vidro-E - 70 MPa (10.000 psi); carbono (PAN com módulo padrão) - 30 MPa (4350 psi); e aramida - 50 MPa (7250 psi). Outros dados para as fibras estão contidos nas Tabelas B.2 e B.4 no Apêndice B. Para fibras aramidas e de carbono, use as resistências médias calculadas a partir dos valores mínimos e máximos fornecidos na Tabela B.4.

Supondo que a polarização de ativação controla as reações de oxidação e redução, determine a taxa de corrosão do metal M (em mol / cm2-s). (b) Calcule o potencial de corrosão para esta reação.

Para a fibra de carbono (módulo padrão PAN), temos:

Ef = 230 GPa e σ f ∗ = 4000 MPa

Galera esse valor é superior ao estipulado sendo uma alternativa para o seu uso.

Agora temos que verificar se a tem a tensão mínima requerida pelo exercício.

Também é maior que o mínimo (1300 MPa). Assim, o carbono (módulo padrão PAN) é um ótimo material candidato para uso ☺

Agora vamos calcular para aramida, partiu?

Ef = 131 GPa e σ f ∗ = 3850 MPa

Valor menor que o mínimo de 50 MPa, então esse requisito foi preenchido, agora temos que verificar a tensão....

Esse valor também é maior que o valor mínimo de força