Caracterização Morfológica, Elétrica e Mecânica de um Compósito Trifásico Sustentável à Base de Borracha Natural, Resíduo de Couro e Partículas de PZT
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v14i10.49793Palavras-chave:
Compósitos piezoelétricos, Borracha natural, Resíduo de couro, PZT, Propriedades elétricas e mecânicas.Resumo
O objetivo deste estudo é avaliar as propriedades morfológicas e elétricas de um compósito feito de borracha natural vulcanizada (VNR) reforçada com partículas de PZT e resíduo de couro (LR). Os materiais foram processados usando um método simples de mistura de rolo paralelos aberto, mantendo proporções constantes de borracha natural e resíduo LR, enquanto variava o teor de PZT em 25 e 50 phr. A microscopia eletrônica de varredura revelou dispersão homogênea de LR e partículas de PZT dentro da matriz de VNR, sem aglomerações visíveis, confirmando a eficácia do processo de mistura. As análises de impedância elétrica indicaram que todos os compósitos exibiram condutividade dependente da frequência, uma característica de materiais sólidos desordenados. Amostras contendo maiores concentrações de PZT mostraram aumento da condutividade em baixas frequências, principalmente devido ao movimento do dipolo dentro da fase cerâmica. A permissividade dielétrica e a capacitância também diminuíram com o aumento da frequência, enquanto o compósito com 50 phr de PZT apresentou a maior constante dielétrica e capacidade de armazenamento de energia. Testes mecânicos demonstraram que a inclusão de LR aumentou a resistência à tração e reduziu o alongamento na ruptura, atuando como um reforço fibroso. A adição de partículas de PZT aumentou a rigidez, resultando em um comportamento ligeiramente mais frágil. O compósito trifásico VNR-LR/PZT com 50 phr PZT alcançou o melhor equilíbrio entre resistência mecânica e desempenho elétrico. No geral, os resultados confirmam que o compósito desenvolvido apresenta um comportamento multifuncional promissor, adequado para aplicações de sensoriamento piezoelétrico e coleta de energia. Além disso, a reutilização de resíduos de couro oferece uma alternativa ambientalmente responsável, convertendo um resíduo industrial em um material funcional e de alto valor, com benefícios tecnológicos e ecológicos.
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