SAXS revela a microestrutura interna das fibras de carbono
SAXS revela a microestrutura interna das fibras de carbono
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A brochuraEste artigo descreve a utilização da técnica de espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) para a caracterização estrutural de materiais fibrosos, com foco particular em fibras de carbono e materiais compósitos. As medições foram realizadas com os sistemas laboratoriais SAXSpoint e SAXSpace, capazes de operar em modos de colimação pontual e linear.
As fibras de carbono apresentam diâmetros típicos entre 5 e 10 µm e são constituídas por regiões quase amorfas, regiões cristalinas e poros. A crescente procura por estes materiais deve-se às suas propriedades superiores, como elevada rigidez, alta resistência à tração, baixo peso e elevada resistência química, sendo amplamente utilizados em áreas como a indústria aeroespacial e a engenharia civil.
Os resultados experimentais mostram que os padrões SAXS bidimensionais apresentam uma forma característica (tipo diamante ou clava), indicando a presença de microvazios alongados ao longo do eixo da fibra, associados ao desempenho mecânico, especialmente à resistência à tração. Além disso, os perfis SAXS obtidos com colimação pontual e linear são praticamente idênticos, demonstrando a consistência e versatilidade dos métodos de medição.
A partir dos dados SAXS, são calculados diversos parâmetros estruturais, incluindo:
- Limites dos vazios paralelos ao feixe (l₂)
- Espessura da fibra (l₃)
- Raio de giração (R<sub>G</sub>)
- Área de secção transversal dos vazios (S₃)
Estes parâmetros permitem ainda determinar a distribuição da espessura dos poros, assumindo uma distribuição do tipo Maxwell, fornecendo informação quantitativa detalhada sobre a microestrutura interna das fibras
