Incorporação de fibras curtas de bambu (Bambusa vulgaris) e resíduo industrial de caulim em compósitos de matriz polimérica: resistência à tração e fractografia

Atualmente os materiais compósitos tem ganhado destaque na sua fabricação e aplicação industrial. Pesquisadores tem demonstrado interesse nessa área de materiais devido seu desenvolvimento sustentável. Fibras vegetais e resíduos industriais que possuem descarte muitas vezes inadequado têm sido bastante procurados por pesquisadores como cargas para esses materiais compósitos. Neste trabalho foram produzidos materiais compósitos de matriz Poliéster Isoftálica com inserção de fibras vegetais de bambu nos comprimentos de 15 e 30 mm, compósitos com carga de resíduo industrial de caulim flint com granulometria de 100 mesh e compósitos híbridos resíduo/fibra. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o método hand lay-up. Para cada série foram produzidos 6 (seis) corpos de prova. A matriz polimérica apresentou proporções de: catalisador 1 % e acelerador 1,5 %. As fibras inseridas tiveram valores de fração mássica de 1, 2 e 3 %, o resíduo industrial de caulim flint foram às frações de 10, 20, 30 e 40 % e os compósitos híbridos tiveram valores de: fibra 3 %/Resíduo 10 %, fibra 3 %/Resíduo 20 % e fibra 3 %/Resíduo 30 %. Foram realizados ensaios de tração dos compósitos pela norma ASTM D-3039 e análises da superfície de fratura através da microscopia eletrônica de varredura – MEV. Os resultados mostraram que houve aumento no limite de resistência a tração dos compósitos em relação à matriz plena. Os melhores resultados de limite de resistência foram: 41,89 MPa e 27,06 MPa para fibras de bambu 15 e 30 mm, respectivamente, ambas de proporção de 1 % de fibras; 31,44 MPa para resíduo de caulim flint; 24,47 MPa para compósitos híbridos 20 % de resíduo de caulim flint + 3 % de fibras de bambu 15 mm e 33,75 MPa para compósitos híbridos 20 % de resíduo de caulim flint + 3 % de fibras de bambu 30 mm. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes para a determinação dos mecanismos de falhas e características presentes nos materiais, onde os fenômenos de fibras dispostas transversalmente na direção do carregamento e fibras rompidas foram os mecanismos mais observados.