The effect of fiber surface treatment on its strength and adhesion to the matrix

Evaluation of carbon fiber surface treated by chemical and cold plasma processes

“…The higher tensile strength of the sample treated for 10 minutes was attributed to the removal of the outermost layer of the carbon fiber surface. This procedure contributed to decrease the critical flaw size population that acts as a stress concentrator, contributing to reduce the fiber's strength 16 . The 20 minutes argon plasma treatment resulted in lower tensile strength than that of untreated fiber.…”

Estabelecimento de ciclo de cura de pré-impregnados aeronáuticos

“…Componentes estruturais de aeronaves para fins civis e militares, tais como: flapes, leme, carenagens, empenagens, naceles, aileron, tanques de combustível, profundor, cone de cauda entre outros, que anteriormente eram fabricados em ligas de alumínio, titânio e aços especiais, estão hoje sendo fabricados na sua grande maioria em estruturas laminadas de materiais pré-impregnados (prepregs) de compósitos poliméricos avançados [7][8][9][10] . Os compósitos poliméricos avançados podem oferecer aos componentes estruturais elevada resistência à fadiga e à corrosão, baixa condutividade térmi-ca, isolamentos acústico e térmico e facilidade de obtenção de geometrias complexas, assegurando-lhes melhor desempenho em serviço [10][11][12] .…”

“…A fibra de carbono é um dos reforços que possui maior módulo e resistência disponível para aplicação estrutural. Já a resina epóxi termorrígida utilizada no pré-impregnado apresenta-se parcialmente polimerizada, estágio de cura conhecido como estágio B, exigindo o seu armazenamento a -18 ºC para a desaceleração do processo de polimerização [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13] . Historicamente na produção da indústria aeronáutica, a maioria dos componentes é fabricada pelo método convencional de corte e laminação manual das camadas do material pré-impregnado, sobre um molde devidamente preparado com agente desmoldante, seguido da cura em autoclave [5] .…”

“…Historicamente na produção da indústria aeronáutica, a maioria dos componentes é fabricada pelo método convencional de corte e laminação manual das camadas do material pré-impregnado, sobre um molde devidamente preparado com agente desmoldante, seguido da cura em autoclave [5] . Para obter a porcentagem volumétrica das fibras e garantir a união entre as camadas, os laminados são curados em autoclave de acordo com o ciclo de cura sugerido pelo fabricante dos pré-impregnados (temperatura e pressão controladas), combinada com a ação de vácuo para garantir alta resistência, ótimo acabamento superficial e uma distribuição uniforme da resina no compósito [3,[5][6][7] . Toda a atividade na autoclave é monitorada e avaliada por manômetros, termopares e vacuômetros.…”

“…Ultrapassada essa região, o fluxo da resina através do laminado é prejudicado, pois essa já se encontra na região viscoelástica [3,5] . Logo, a aplicação da pressão deve ser feita antes dessa região, para permitir uma molhabilidade adequada das fibras e promover a compactação do laminado, caracterizando um ciclo de cura ótimo [6,7,[9][10][11][12][13] . Após ter sido completada a cura, todos os laminados são desmoldados e inspecionados tanto visualmente como pelo uso da técnica de ultrasom.…”