Publicação
Filamentos condutores baseados em compósitos com nanopartículas de carbono
| Resumo: | O objetivo principal do presente trabalho é estudar o efeito das condições pós-extrusão nas propriedades finais de filamentos produzidos a partir de nanocompósitos de matriz termoplástica PEEK reforçada com nanotubos de carbono e grafite exfoliada. Inicialmente, preparou-se o nanocompósito de matriz polimérica PEEK, reforçado com 4% em massa de nanotubos de carbono (CNT) e 3% em massa de grafite exfoliada (GnP), utilizando uma extrusora duplo-fuso co-rotativa. O nanocompósito foi granulado em linha. Numa fase seguinte, foram produzidos filamentos de PEEK e de nanocompósito (PEEK + 4wt% CNT + 3wt% GnP) utilizando uma linha de extrusão de monofilamentos. As condições pósextrusão, razão de estiramento e a temperatura da estufa de estiramento, foram variadas de forma a sujeitar os filamentos a diferentes níveis de estiramento. Os filamentos obtidos foram posteriormente caracterizados em termos de diâmetro, condutividade elétrica, comportamento mecânico à tração e propriedades térmicas. Por fim, sujeitou-se uma amostra de nanocompósito a um ensaio de relaxação térmica de modo a analisar o seu efeito nas propriedades finais. Os resultados permitem concluir que os filamentos apresentaram boas propriedades elétricas, térmicas e mecânicas. No caso dos filamentos nanocompósitos, quando se aumenta a razão de estiramento diminui o diâmetro e a condutividade elétrica, mas mantém-se o comportamento semicondutor, e aumenta o módulo de Young. A gama de temperaturas utilizada na estufa de estiramento não influenciou significativamente as propriedades elétricas, térmicas e mecânicas. O ensaio de relaxação térmica não influenciou as propriedades térmicas e elétricas da amostra do nanocompósito. |
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| Autores principais: | Martins, Helena Patrícia Lima |
| Assunto: | Nanocompósitos Filamentos condutores PEEK Nanotubos de carbono Grafite exfoliada Condutividade elétrica Nanocomposites Conductive filaments Carbon nanotubes Exfoliated graphite Electrical conductivity |
| Ano: | 2017 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O objetivo principal do presente trabalho é estudar o efeito das condições pós-extrusão nas propriedades finais de filamentos produzidos a partir de nanocompósitos de matriz termoplástica PEEK reforçada com nanotubos de carbono e grafite exfoliada. Inicialmente, preparou-se o nanocompósito de matriz polimérica PEEK, reforçado com 4% em massa de nanotubos de carbono (CNT) e 3% em massa de grafite exfoliada (GnP), utilizando uma extrusora duplo-fuso co-rotativa. O nanocompósito foi granulado em linha. Numa fase seguinte, foram produzidos filamentos de PEEK e de nanocompósito (PEEK + 4wt% CNT + 3wt% GnP) utilizando uma linha de extrusão de monofilamentos. As condições pósextrusão, razão de estiramento e a temperatura da estufa de estiramento, foram variadas de forma a sujeitar os filamentos a diferentes níveis de estiramento. Os filamentos obtidos foram posteriormente caracterizados em termos de diâmetro, condutividade elétrica, comportamento mecânico à tração e propriedades térmicas. Por fim, sujeitou-se uma amostra de nanocompósito a um ensaio de relaxação térmica de modo a analisar o seu efeito nas propriedades finais. Os resultados permitem concluir que os filamentos apresentaram boas propriedades elétricas, térmicas e mecânicas. No caso dos filamentos nanocompósitos, quando se aumenta a razão de estiramento diminui o diâmetro e a condutividade elétrica, mas mantém-se o comportamento semicondutor, e aumenta o módulo de Young. A gama de temperaturas utilizada na estufa de estiramento não influenciou significativamente as propriedades elétricas, térmicas e mecânicas. O ensaio de relaxação térmica não influenciou as propriedades térmicas e elétricas da amostra do nanocompósito. |
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