Compósitos

Compósitos são materiais formados pela combinação de dois ou mais constituintes com propriedades significativamente diferentes, de modo a obter um material com características superiores às dos componentes individuais. Os constituintes costumam incluir uma fase matriz contínua que liga uma reforçadora dispersa, como fibras ou partículas. O material resultante apresenta anisotropia e um desempenho dependente da fração de volume e da qualidade da interface.

As classes mais comuns são os compósitos de matriz polimérica, em que uma resina atua como matriz e fibras como carbono ou vidro fornecem reforço. Outras classes importantes são os compósitos de matriz metálica, com metais como matriz e reforços cerâmicos ou metálicos, e os compósitos de matriz cerâmica, em que a matriz é cerâmica e os reforços aumentam a tenacidade. Os reforços podem ser fibras contínuas, fibras descontínuas ou partículas.

Os métodos de fabricação variam e incluem laminação com cura de pré-impregnados, moldagem por transferência de resina, bobinagem helicoidal, pultrusão, moldagem por injeção e fundição. Os processos visam maximizar o alinhamento das fibras, reduzir vazios e controlar a interface fibra-matriz.

Entre as propriedades destacam-se alta resistência e rigidez específica, capacidade de projetar propriedades e bom comportamento em fadiga; no entanto, os compósitos podem ser caros, sensíveis à umidade e à temperatura, e apresentam danos que nem sempre são facilmente detectáveis. A reparabilidade e a reciclagem ao fim da vida útil representam desafios.

As aplicações abrangem aeroespacial, automotiva, turbinas eólicas, esportes, marine e engenharia civil. O concreto também pode ser visto como um compósito com reforço e agregados. O campo enfatiza a obtenção de propriedades sob medida por meio da seleção de matriz, reforço, orientação e processamento.