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Type: Dissertação
Title: Investigação de gradiente de propriedades ao longo da espessura em amostras de PVDF exposto a fluido nitrogenado
Author(s)/Inventor(s): Souza, Josefa Nágila Cabral de
Advisor: Costa, Marysilvia Ferreira da
Abstract: Neste trabalho amostras de PVDF foram envelhecidas em fluido nitrogenado a 93°C e 120°C, por até 100 dias, para investigar o efeito do envelhecimento sobre as propriedades mecânicas, térmicas e na microestrutura do polímero ao longo de sua espessura. As amostras foram divididas em três grupos, e foram submetidas a diferentes condições de envelhecimento: amostras completamente expostas ao fluido, amostras parcialmente expostas ao fluido, grupo de controle, que consistiu em amostras expostas ao ar sob temperatura elevada, para avaliação apenas do efeito térmico sobre o polímero. Após o envelhecimento as amostras foram seccionadas em três regiões da sua espessura. Cada uma delas foi caracterizada por análises de TGA, DSC e microindentação instrumentada. Com os resultados obtidos verificou-se que apenas a temperatura não exerceu grandes mudanças nos comportamentos térmico e mecânico do PVDF. O contato com o fluido induziu a elevado ganho de massa e promoveu alterações tanto nas propriedades mecânicas, EIT e HIT, quanto na cristalinidade, microestrutura e temperatura de fusão. O segundo aquecimento no DSC mostrou que essas alterações foram permanentes. Um gradiente de propriedades foi observado ao longo da espessura das amostras parcialmente em contato com o fluido apenas nos dias iniciais de envelhecimento, evidenciando como a presença do fluido é um fator chave na reordenação da estrutura cristalina e para as mudanças nas propriedades do material, que ocorrem de maneira gradual e heterogênea nas diferentes regiões da espessura das amostras, na medida que a difusão do fluido a partir da superfície para o interior do polímero progride
Abstract: In this work, PVDF samples were aged in nitrogen fluid at 93°C and 120°C, for up to 100 days, to investigate the effect of aging on the mechanical, thermal and microstructure properties of the polymer along its thickness. The samples were divided into three groups and were subjected to different aging conditions: samples completely exposed to the fluid, samples partially exposed to the fluid, control group, which consisted of samples exposed to air at high temperature, for evaluation only of the thermal effect over the polymer. After aging, the samples were sectioned into three regions of their thickness, each of which was characterized by TGA, DSC and instrumented microindentation analysis. With the results obtained, it was verified that only the temperature did not impose great changes in the thermal and mechanical behavior of the PVDF, the contact with the fluid induced a high mass gain and promoted changes both in the mechanical properties, EIT and HIT, as in the crystallinity, microstructure and melting temperature, originally presented by the polymer. The second heating in the DSC showed that these changes were permanent. A property gradient was also identified along the thickness of the samples partially in contact with the fluid, evidencing how the presence of the fluid is a key factor for the reordering of the crystalline structure and for the changes in the material properties, which occur gradually and heterogeneously in the different regions of the thickness of the samples, as the diffusion of the fluid from the surface to the interior of the polymer progresses.
Keywords: Fluoreto de Polivinilideno (PVDF)
Fluido nitrogenado
Gradiente de Propriedades
Comportamento térmico
Comportamento mecânico
Propriedades mecânicas
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jun-2022
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: SOUZA, Josefa Nágila Cabral de. Investigação de gradiente de propriedades ao longo da espessura em amostras de PVDF exposto a fluido nitrogenado. 2022. 96 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Appears in Collections:Engenharia Metalúrgica e de Materiais

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