Repository logo
 
No Thumbnail Available
Publication

Fabrico e caracterização de escudos cerâmicos para sistemas de dupla camada

Use this identifier to reference this record.
Name:Description:Size:Format: 
9560_20803.pdf2.65 MBAdobe PDF Download

Abstract(s)

A proteção de pessoas e veículos através de escudos é uma estratégia usada com sucesso há muitos séculos mesmo em situações de elevada exigência mecânica como é um impacto balístico. Os sistemas de blindagem de dupla camada, com uma proteção cerâmica sobre um substrato, apresentam elevada eficiência na dissipação de energia em impacto balístico. Neste trabalho, desenvolveu-se e caracterizou-se uma placa cerâmica de alumina reforçada por zirconia (ZTA). Foram fabricados sistemas de dupla camada onde a placa de ZTA foi aplicada em diferentes substratos, por forma a obter sistemas de: ZTA/aço, ZTA/titânio e ZTA/compósito de carbono. Os ensaios de flexão em 3 pontos mostram que a presença do escudo cerâmico na face exterior promove a deformação elástica, sendo o sistema CFRP/ZTA o mais leve e resistente. Para os ensaios de compressão com velocidade variável, os resultados mostram que o sistema de dupla camada ZTA/CFRP tem uma capacidade absorção de energia superior ao ZTA/aço com uma média de 13 % para diferentes velocidades a que foi submetida contra uma média de 8 % do sistema ZTA/aço. Ensaios balísticos preliminares mostram que o sistema ZTA/CFRP permitiu dissipar 94 % da energia do projétil aumentando consideravelmente a área de dano do substrato.
The protection of people and vehicles through shields is a strategy successfully used for many centuries even in situations of high mechanical requirement as it is a ballistic impact. Dual layer shielding systems, with a ceramic shield on a substrate, have high efficiency in dissipating energy in ballistic impact. In this work, a zirconia reinforced ceramic alumina plate (ZTA) was developed and characterized and manufactured and double layer systems were manufactured where the ZTA plate was applied to different substrates, to obtain: ZTA/steel, ZTA/titanium, and ZTA/carbon composite (CFRP). The 3- point bending tests show that the presence of the ceramic shield on the outer face promotes elastic deformation, and the ZTA /CFRP system is the lightest and most resistant. For compression tests with variable speed, the results show that the ZTA/CFRP double layer system has an energy absorption capacity higher than the ZTA/steel with an average of 13 % for different speeds to which it was subjected against an average of 8 % of the ZTA/steel system. Preliminary ballistic tests show that the ZTA/CFRP system allowed the dissipation of 94% of the projectile's energy and attenuated the damage in a larger area of the substrate.

Description

Keywords

Blindagem Cfrp Compósito Cerâmico Compressão com Velocidade Variável Escudos Cerâmicos Impacto Balístico Sistemas de Dupla Camada Zta

Pedagogical Context

Citation

Research Projects

Organizational Units

Journal Issue