AplicaÃÃo da espectroscopia de luminescÃncia ao estudo de um sistema prÃ-impregnado carbono / epÃxi submetido à imersÃo em Ãgua.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

O objetivo deste trabalho à o estudo da influÃncia da entrada de Ãgua em materiais compÃsitos de carbono/epÃxi por meio da tÃcnica de espectroscopia de luminescÃncia em modo estacionÃrio. As amostras foram imersas em Ãgua a 25 e 80 ÂC por perÃodos de tempo de 1, 24 e 168 h, antes e depois do tratamento tÃrmico. Utilizaram-se os mÃtodos de fluorescÃncia intrÃnseca e extrÃnseca. O primeiro mÃtodo à baseado na emissÃo da matriz polimÃrica e o segundo està relacionado à emissÃo do 8-anilino-1-naftaleno Ãcido sulfÃnico (1,8-ANS). Os estudos de espectroscopia de luminescÃncia foram acompanhados pelas tÃcnicas de gravimetria, microscopia Ãptica (MO) e microscopia eletrÃnica de varredura (MEV). O estudo do comportamento fotofÃsico do 8-anilino-1-naftaleno Ãcido sulfÃnico (1,8-ANS) foi realizado em solventes orgÃnicos, Ãgua e soluÃÃes de solventes orgÃnicos com diferentes teores de Ãgua. Verificou-se que a sonda apresenta uma diminuiÃÃo na intensidade relativa e um deslocamento de emissÃo para a regiÃo do vermelho. Estes efeitos estÃo relacionados com o aumento da constante dielÃtrica do meio. O comportamento fotofÃsico da resina epoxÃdica depende, principalmente, do tratamento tÃrmico, das condiÃÃes de imersÃo e da absorÃÃo de Ãgua. Os espectros de emissÃo das amostras referÃncias, nÃo tratada e tratada termicamente, apresentam mÃximos de emissÃo em 405 e 415 nm, respectivamente. A amostra tratada termicamente e imersa a 80 ÂC por 168 h apresenta mÃximo de emissÃo em 419/439 nm e a amostra nÃo tratada termicamente e imersa nas mesmas condiÃÃes apresenta mÃximo de emissÃo em 423/441 nm. As amostras imersas nestas condiÃÃes mostraram uma mudanÃa significativa na estrutura vibrÃnica do espectro de fluorescÃncia, a qual foi relacionada à absorÃÃo de Ãgua. Este efeito foi confirmado pelas fotomicrografias Ãpticas e eletrÃnicas. Entretanto, nÃo foi possÃvel realizar uma correlaÃÃo direta entre o comportamento fotofÃsico e o teor de Ãgua absorvida. O comportamento fotofÃsico da sonda molecular foi relacionado ao tratamento tÃrmico, Ãs condiÃÃes de imersÃo e à absorÃÃo de Ãgua. A amostra referÃncia tratada termicamente apresenta mÃximo de emissÃo em 445 nm e a nÃo tratada em 425 nm. A amostra tratada termicamente e imersa na soluÃÃo aquosa de 1,8-ANS a 80 ÂC por 168 h apresenta mÃximo de emissÃo em 464 nm e a nÃo tratada termicamente e imersa nas mesmas condiÃÃes apresenta mÃximos de emissÃo em 460 e 478 nm. Portanto, ambas as amostras mostram um deslocamento do comprimento de onda do mÃximo de emissÃo para a regiÃo do vermelho em relaÃÃo Ãs suas respectivas amostras referÃncias. Entretanto, nÃo foi observada uma diminuiÃÃo na intensidade relativa da banda de emissÃo devido ao aumento da constante dielÃtrica do meio, como concluÃdo previamente. Ao contrÃrio do comportamento fotofÃsico da sonda nas soluÃÃes, observou-se que a intensidade relativa da banda de emissÃo à proporcional ao tempo de imersÃo e a temperatura da soluÃÃo. Este comportamento foi atribuÃdo ao aumento da concentraÃÃo de 1,8-ANS na matriz polimÃrica, devido a um processo de difusÃo da sonda da soluÃÃo aquosa para as amostras de compÃsito. Este efeito foi mais pronunciado na amostra imersa a 80 ÂC por 168 h. Portanto, os resultados obtidos pelos dois mÃtodos indicam que a entrada de Ãgua em compÃsitos de carbono/epÃxi pode ser monitorada pela anÃlise das mudanÃas espectrais das bandas de emissÃo da resina epoxÃdica e do 1,8-ANS.

ASSUNTO(S)

ensaios de materiais materiais compÃsitos carbono espectroscopia luminescÃncia anÃlise espectroscÃpica resinas epÃxicas revestimento por simples imersÃo

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