Os pesquisadores da Skoltech melhoraram os perfis de pultrusão – uma tecnologia usada para produzir polímeros reforçados com fibra de seção transversal constante. Estes são materiais compostos leves e rígidos feitos de plástico e fibra de vidro ou carbono. Eles não enferrujam, podem ser soldados, são adequados para reciclagem e podem um dia substituir o aço e o alumínio na engenharia civil, na construção naval e em outros lugares. Por enquanto, eles são principalmente produzidos e examinados em laboratórios científicos. Os resultados do estudo, que contou com alunos do internato de Letovo para crianças superdotadas, são relatados em Composites Communications .
A pultrusão termoplástica envolve puxar fitas de fibras de vidro impregnadas com plástico através de uma máquina onde o plástico derrete e o material assume a forma desejada.

Em vez da fita fonte convencionalmente usada, a equipe Skoltech do Centro de Tecnologias de Materiais liderada pelo professor assistente Alexander Safonov, que chefia o Laboratório de Materiais Compósitos e Estruturas do Instituto, utilizou o tipo de matéria-prima normalmente empregada em outra técnica de fabricação, resultando em um surpreendente aumento de 20% a 27% na resistência dos compósitos pultrudados.

"Em vez de usar as fitas mais convencionais, encomendamos folhas de composição semelhante da Zhongji Company, na China, e as cortamos em tiras adequadas para a máquina de pultrusão", disse o primeiro autor do estudo, Skoltech Ph.D. estudante Kirill Minchenkov, comentou. "Na verdade, nós testamos as fitas e as folhas com uma proporção igual de fibras de reforço, e as últimas produziram compósitos que exibiram propriedades mecânicas significativamente melhores. Ou seja, eles mostraram maiores resistências à compressão, tração e flexão."

Esta é a primeira vez que as chamadas chapas pré-consolidadas são utilizadas em pultrusão para produzir laminados planos.

Os pesquisadores atribuem as melhores características de seus compósitos ao fato de as folhas serem mais finas que as fitas, permitindo que elas absorvam melhor o polímero. Isso resulta em menos poros e outros defeitos no compósito, dotando-o de propriedades superiores.

Como o componente polimérico do compósito fabricado na Skoltech é o polipropileno, o material não é apenas leve e resistente, mas também adequado para soldagem e reciclável. "Isso tem a ver com a distinção entre laminados termofixos e termoplásticos", explicou Minchenkov. "No primeiro, o componente de polímero endurece de uma vez por todas, então você não pode reaquecê-lo para soldar duas partes ou reciclar o produto. O polipropileno é o material de que é feita grande parte das embalagens de alimentos que você vê em um supermercado. tente atear fogo nele, ele amolece, derrete e flui para que você possa mudar a forma do material e remover o plástico das fibras. Isso é semelhante ao que acontece na soldagem e na reciclagem."

À medida que os laminados planos pultrudados termoplásticos se tornarem melhores em suas características e mais viáveis ​​de fabricar, serão cada vez mais capazes de competir com metais industriais, como aço e alumínio, como materiais para construção civil, naval, entre outros. + Explorar mais

Novo método para produzir composições com 'memória de forma'