Compósitos híbridos com fibras de bambu (Bambusa vulgaris) e lama vermelha: efeito do tratamento químico na resistência à tração dos compósitos

A vasta área da ciência e da engenharia de materiais apresentam uma grande diversidade de aplicações, entre elas, destaca-se a produção de compósitos poliméricos incorporados com uma grande variedade de materiais de fontes naturais, de fácil acessibilidade, de grande abundância e considerados sustentáveis. Neste trabalho, foram produzidos compósitos de matriz polimérica incorporados com lama vermelha e compósitos híbridos com lama vermelha e fibras de bambu tratadas quimicamente e não tratadas, para análise mecânica de tração e fractográfica. A matriz polimérica utilizada foi à resina poliéster isoftálica insaturada juntamente com acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e catalisador (1 % v/v). Os colmos de bambu foram coletados no Campus Profissional I (um) da Universidade Federal do Pará. As fibras foram extraídas manualmente, cortadas nos comprimentos de 15 mm e submetidas a tratamentos químicos em solução alcalina com 5 % de hidróxido de sódio (NaOH). A lama vermelha, proveniente da empresa Hydro Alunorte, foi peneirada manualmente em peneira de granulometria 100 mesh e caracterizada por meio da Difração de Raios – X (DRX). Os compósitos seguiram o processo de fabricação pelo método de laminação manual (hay layup). As proporções de lama vermelha inseridas nos compósitos foram de 10 %, 20 %, 30 % e 40 %. Para os compósitos híbridos foram inseridas as seguintes proporções: 3 %/10 %, 3 %/20 %, 3 %/30 % e 3 %/40 % (Fibra/Resíduo). Sendo confeccionados 10 (dez) corpos de prova para cada série fabricada. Os compósitos produzidos foram analisados quanto sua resistência à tração de acordo com a norma ASTM D3039. As análises fractográficas foram realizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Como melhor resultado para compósitos com incorporação de resíduo teve-se a proporção 20 % com um limite de 36,63 MPa. Para compósitos híbridos com inserção de fibras não tratadas e resíduo, o melhor limite de resistência à tração foi de 36,25 MPa para a proporção de 3 % de fibras e 10 % de resíduo, já para compósitos híbridos com inserção de fibras tratadas e resíduo, o melhor resultado foi para proporção 3 %/10 % com um limite de 35,30 MPa. A fractografia realizada nas morfologias das fraturas dos compósitos demonstraram mecanismos como: trincas na matriz, descolamento e desfibrilamento de fibras, fibras rompidas e fibras arrancadas (pull-out).