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Metadados

%0 Thesis
%4 sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/02.04.18.10
%2 sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/02.04.18.10.59
%T Processamento e caracterização do carbono vítreo reticulado modificado com grafite expandida
%J Processing and characterization of modified reticulated vitreous carbon with expanded graphite
%D 2020
%8 2020-02-21
%9 Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
%P 77
%A Silva, Raissa Samira Rocha da,
%E Ferreira, Neidenêi Gomes (presidente/orientadora),
%E Oishi, Silvia Sizuka (orientadora),
%E Martins, Gislene Valdete,
%E Botelho, Edson Cocchieri,
%I Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%C São José dos Campos
%K resina furfurílica, CVR, grafite expandida, eletrodos, poly (furfuryl alcohol), carbon foam composites, expanded graphite, electrodes.
%X Compósitos poliméricos contendo estruturas de grafite como agente modificador são processados com sucesso, exibindo características atraentes para uma variedade de aplicações. As espumas de carbono derivadas do precursor polimérico, como o carbono vítreo reticulado (CVR), são muito utilizadas como eletrodos, mas apresentam grande fragilidade estrutural. Sendo assim, é de grande interesse o uso de um reforço, não apenas para melhorar as propriedades mecânicas, mas para fins multifuncionais. Considerando as vantagens oferecidas pelas diferentes estruturas de grafite modificada adicionadas aos compósitos poliméricos, incluindo baixo preço, facilidade de dispersão, boa estabilidade térmica, condutividade elétrica e propriedades mecânicas, neste trabalho a grafite expandida (GE) foi escolhida como aditivo para o processamento de espumas de carbono modificadas. A resina furfurílica foi sintetizada a partir do álcool furfurílico e utilizada como matriz precursora do CVR, sendo acrescida de diferentes porcentagens em massa de GE. A avaliação da resina com GE por viscosimetria e calorimetria exploratória diferencial mostrou que o GE auxiliou na formação das ligações cruzadas e reduziu a temperatura de início e final de cura devido a presença de grupos funcionais na sua superfície que atuam como catalisador. A adição de até 1% em massa do GE manteve uma boa fluidez da resina o que garantiu uma boa impregnação das espumas de poliuretano usadas como molde para o processamento do CVR modificado. Os resultados da caracterização do CVR mostraram que a presença de GE contribuiu para melhorar a cristalinidade, resistência à compressão, além de reações de transferência de carga e área superficial eletroquímica específica. Portanto, a eficácia do compósito de carbono resultante foi atribuída principalmente à boa interação entre GE e matriz de carbono. ABSTRACT: Polymer composites containing graphite structures as a modifying agent are successfully processed, exhibiting attractive characteristics for a variety of applications. Carbon foams derived from the polymeric precursor, such as reticulated vitreous carbon (RVC), are widely used as electrodes but have great structural fragility. In this sense, the use of reinforcement is of great interest, not only to improve mechanical properties but for multifunctional purposes. Considering the advantages offered by the different modified graphite structures added to the polymer composites, including low price, ease of dispersion, good thermal stability, electrical conductivity, and mechanical properties, in this work the expanded graphite (EG) was chosen as an additive for the processing of modified carbon foams. Poly(furfuryl alcohol) was synthesized from furfuryl alcohol and used as a precursor matrix of RVC with the addition of different EG mass percentages. The evaluation of the resin with EG by viscosimetry and differential scanning calorimetry showed that EG helped in the formation of cross-links and reduced the onset and endset temperature due to the presence of functional groups on its surface that acted as a catalyst. The addition of up to 1% by weight of EG maintained a good fluidity of the resin, which ensured a good impregnation of the polyurethane foams used as a template for the EG modified RVC processing. RVC characterizations showed that the EG presence contributed to improve its crystallinity, compressive strength, charge transfer reactions, and specific electrochemical surface area. Therefore, the effectiveness of the resulting carbon composite was mainly attributed to the good interaction between EG and carbon matrix.
%@language pt
%3 publicacao.pdf


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