O que é material compósito?
A palavra compósito (do inglês composite) significa que dois ou mais materiais são combinados numa escala macroscópica para formar um terceiro material. O exame macroscópico deste material permite a identificação de diferentes componentes a olho nu.
Note que diferentes materiais podem ser combinados microscopicamente, como é o caso de ligas metálicas, mas o material resultante é macroscopicamente homogêneo, ou seja, a olho nu não se distinguem os componentes.
Eles são usados correntemente nas indústrias automotiva, aeroespacial, naval, esportiva, em bioengenharia (próteses), para exemplificar.
Como projetar e analisar material compósito?
Os materiais compósitos possuem comportamentos mecânicos que diferem daqueles de materiais de engenharia convencionais, homogêneos por exemplo. Algumas características são pequenas modificações do comportamento, outras totalmente novas e demandam procedimentos analíticos e experimentais mais sofisticados, como por exemplo, para materiais compósitos laminados.
A simulação é essencial neste caso para a concepção do compósito, verificação de resultados e análise. Tome-se como exemplo um material compósito laminado. Há diferentes variações envolvidas: material, quantidade de camadas, espessura da camada, orientação, sequência de empilhamento. Cada variação dá origem a um novo material, com característica única. A simulação permite o estudo da aplicação destes diferentes materiais na estrutura de compósito, e selecionar o que for mais adequado para atender requisitos de projeto.
Quais benefícios podem ser alcançados com esses materiais?
A vantagem dos materiais compósitos é que usualmente exibem qualidades melhores do que seus constituintes isolados e oferecem qualidade que nenhum dos componentes possui. Algumas propriedades que podem ser melhoradas: resistência, rigidez, resistência a corrosão, resistência ao desgaste, peso, durabilidade, comportamento dependente da temperatura, isolamento térmico, condutibilidade térmica, isolamento acústico.
Todas estas propriedades não são melhoradas simultaneamente. Algumas até conflitam, mas o importante é que diferentes componentes podem ser trabalhados para que o material compósito resultante possua a propriedade requerida.
