Comportamento balístico de blindagem multicamadas com compósitos de poliéster reforçados com fibra de juta

Abstract

O sistema de blindagem multicamada proporciona uma proteção pessoal leve, efetiva e tem como objetivo absorver a energia cinética do projétil e impedir a penetração de fragmentos. Usualmente, esse sistema é composto de três camadas: camada frontal é um material cerâmico, camada intermediária é formada por tecido de aramida e a terceira camada é um material metálico. O material cerâmico tem como função dissipar a maior parte da energia de impacto através da deformação, erosão e fragmentação do projétil, o tecido de aramida tem como principal objetivo dissipar a energia de impacto através da absorção da energia cinética dos fragmentos gerados pelo impacto do projétil e a terceira camada tem como principal função absorver a energia residual dos fragmentos através da deformação plástica. No presente estudo utilizou-se como camada intermediária em substituição do tecido de aramida o compósito de matriz poliéster reforçados com fibras de juta, na configuração manta ou tecido, com diferentes frações volumétricas (10%, 20% e 30%). Nos ensaios balísticos foram utilizadas munições de calibre 7,62 x 51 milímetros que possuem velocidade de impacto superior a 830 m/s. O sistema de blindagem multicamada contendo como camada intermediária o compósito de matriz poliéster reforçada com fibras de juta, em todas as configurações atenderam a norma americana NIJ 0101.06 (2008) que determina que o valor de indentação menor ou igual a 44 milímetros. Micrografias obtidas no microscópio eletrônico de varredura evidenciaram ruptura frágil da matriz poliéster, interação das fibras de juta com os fragmentos da camada cerâmica, deslocamento das fibras na matriz e delaminação dos compósitos. Esses mecanismos contribuíram para dissipar a energia de impacto do projétil. Os compósitos de poliéster reforçados com fibras de juta proporcionam redução do peso do sistema de blindagem em até 4,92% e redução de custo dos materiais de blindagem em até 39,02%.