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Fibra de vidro

A fibra de vidro é um material composto de filamentos finos de vidro. Ela apresenta alta resistência, leveza, resistência à corrosão, isolamento térmico e elétrico.
Fibras de vidro em formatos de fios que podem usados para reforçar polímeros.
A fibra de vidro é um material flexível, resistente e versátil.

A fibra de vidro é um material composto por filamentos finos de vidro, essa fibra reforçada tem se destacado pela sua resistência, durabilidade e capacidade de adaptação a diferentes aplicações, pois trata-se de um material notável que oferece uma combinação única de propriedades mecânicas, resistência ao fogo e versatilidade. Além disso, ela pode ser moldada em uma infinidade de formas e tamanhos, permitindo a fabricação de componentes estruturais complexos e de alta precisão.

Desde o seu desenvolvimento, na década de 1930, a fibra de vidro tem evoluído significativamente, tornando-se um dos materiais mais utilizados em setores como construção civil, automotivo, aeroespacial e naval. Uma vez que apresenta uma alta relação resistência-peso, ou seja, é extremamente forte em relação ao seu peso, isso a torna ideal para aplicações em que a leveza é essencial. Sem contar que pode ser combinada com resinas, como a resina epóxi, para formar compósitos avançados, oferecendo propriedades mecânicas ainda mais aprimoradas.

Leia também: Fibra óptica — um filamento transparente e flexível utilizado como meio de propagação da luz

Resumo sobre fibra de vidro

  • A fibra de vidro é um material composto feito de filamentos finos de vidro.
  • É um material flexível, resistente e versátil.
  • Inicialmente, foi usada como isolante térmico e elétrico.
  • Durante a Segunda Guerra Mundial, encontrou aplicação na indústria aeroespacial.
  • A indústria automotiva adotou a fibra de vidro para carrocerias e peças estruturais.
  • É amplamente utilizada na construção civil, indústria náutica, energia renovável, em esportes e móveis.
  • Possui características vantajosas, como alta resistência, leveza, resistência à corrosão e isolamento térmico e elétrico.
  • Algumas de suas desvantagens são a fragilidade e o preço elevado em comparação a outros materiais.
  • Foi desenvolvida nos anos 1930 pela Owens-Corning como uma alternativa à seda de vidro.

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O que é a fibra de vidro?

É um material composto feito de filamentos de vidro extremamente finos e flexíveis. Esses filamentos são agrupados em fios ou tecidos, que podem ser usados para reforçar os polímeros, como plásticos ou resinas, proporcionando-lhes maior resistência e rigidez.

Fios de fibra de vidro extremamente finos que podem ser usados para isolamento de materiais. [1]
Fios de fibra de vidro extremamente finos que podem ser usados para isolamento de materiais. [1]

A composição química da fibra de vidro consiste principalmente em sílica (dióxido de silício, SiO2), o componente principal do vidro. No entanto, as fibras de vidro também podem conter outros elementos em menor quantidade, dependendo do tipo específico de fibra de vidro e do processo de fabricação. Esses elementos podem incluir óxidos de alumínio (Al2O3), óxidos de boro (B2O3), óxidos de cálcio (CaO), óxidos de magnésio (MgO) e óxidos de sódio (Na2O).

Características da fibra de vidro

  • Alta resistência mecânica: a fibra de vidro tem excelente resistência à tração, flexão e impacto, sendo um material muito resistente.
  • Leveza: apesar de sua resistência mecânica, ela é relativamente leve, o que a torna uma escolha ideal em aplicações nas quais o peso é um fator importante.
  • Resistência à corrosão: é resistente à maioria dos produtos químicos, incluindo ácidos e bases, o que a torna adequada para uso em ambientes corrosivos.
  • Isolamento térmico e elétrico: ela possui boas propriedades isolantes térmicas e elétricas, tornando-a útil em aplicações nas quais essas características são necessárias.
  • Transparência: pode ser transparente, permitindo a passagem de luz em certos contextos.

Aplicações da fibra de vidro

Fibra de vidro sendo usada na fabricação de barcos.
O uso da fibra de vidro na fabricação de barcos é um exemplo de aplicação desse material. [2]
  • Indústria automotiva: a fibra de vidro é amplamente utilizada na fabricação de carrocerias, peças estruturais, painéis e componentes para automóveis e veículos recreativos.
  • Indústria da construção civil: é utilizada em isolamentos, revestimentos, painéis, tubulações, telhas, piscinas, entre outros.
  • Indústria aeroespacial: empregada na fabricação de aeronaves, incluindo asas, carenagens, fuselagem e componentes estruturais.
  • Indústria náutica: utilizada na construção de embarcações, barcos de recreio, iates e componentes marítimos.
  • Indústria esportiva: está presente em equipamentos esportivos, como pranchas de surfe, varas de pesca, raquetes de tênis, capacetes e coletes de proteção.
  • Indústria de energia: usada em turbinas eólicas, pás de hélices, painéis solares e isolamentos térmicos para equipamentos de energia.
  • Indústria de móveis: empregada na fabricação de móveis, especialmente em peças que requerem resistência e durabilidade.

Veja também: Qual é a classificação dos vidros?

Obtenção da fibra de vidro

A fibra de vidro é obtida por um processo chamado de extrusão. O vidro é fundido a altas temperaturas, transformando-se em um líquido viscoso. Esse líquido é então passado por uma série de fios finos, chamados de filamentos, que são esticados e resfriados rapidamente. Os filamentos resfriados são agrupados em fios ou tecidos, formando a fibra de vidro.

Processo de fabricação de fios de fibra de vidro para aplicação na construção civil.
Processo de fabricação de fios de fibra de vidro para aplicação na construção civil.

Vantagens da fibra de vidro

As principais vantagens da fibra de vidro são:

  • alta resistência mecânica e rigidez;
  • leveza;
  • resistência à corrosão;
  • isolamento térmico e elétrico;
  • versatilidade em termos de aplicações.

Desvantagens da fibra de vidro

As principais desvantagens da fibra de vidro são as seguintes:

  • fragilidade em comparação a outros materiais, como o aço;
  • baixa resistência à compressão;
  • possibilidade de absorção de umidade, o que pode afetar suas propriedades mecânicas;
  • preço mais elevado em comparação a materiais como o plástico.

Precauções com a fibra de vidro

Algumas das precauções que devem ser tomadas com relação à fibra de vidro são as seguintes:

  • Usar equipamentos de proteção individual ao manusear fibra de vidro, como luvas, óculos de proteção e máscara, para evitar irritações na pele, nos olhos e nas vias respiratórias.
  • Evitar a inalação de poeira de fibra de vidro, pois pode causar irritação pulmonar.
  • Armazenar e descartar adequadamente resíduos de fibra de vidro, seguindo as diretrizes de segurança e ambientais.

História da fibra de vidro

A fibra de vidro como a conhecemos hoje foi desenvolvida pela primeira vez nos anos 1930 por pesquisadores da empresa Owens-Corning nos Estados Unidos. Inicialmente, era utilizada como isolante térmico e elétrico, substituindo a seda de vidro e outros materiais tradicionais.

A partir dos anos 1940, durante a Segunda Guerra Mundial, seu uso se expandiu para outras áreas, como a indústria aeroespacial e automotiva, que passou a adotar a fibra de vidro para a produção de carrocerias e peças estruturais, devido a sua alta resistência e seu baixo peso. Essa aplicação ajudou a impulsionar a popularidade da fibra de vidro em outras indústrias também.

Desde então, a fibra de vidro tem sido utilizada em uma ampla variedade de aplicações industriais, incluindo construção civil, indústria náutica, energia renovável, esportes, móveis e muito mais. A constante evolução da tecnologia de fabricação permitiu o desenvolvimento de diferentes tipos de fibra de vidro, com características específicas para atender às demandas de cada setor.

Créditos de imagem

[1] Torr68 / Wikimedia Commons (reprodução)

[2] ruzaimy / Shutterstock

Fontes

JONES, F. R.; HUFF, N. T. The structure and properties of glass fibers. In: Handbook of Properties of Textile and Technical Fibres. [s.l.]: Elsevier, 2018, p. 757-803.

LI, H.; RICHARDS, C.; WATSON, J. High-performance glass fiber development for composite applications. International Journal of Applied Glass Science, v. 5, n. 1, p. 65-81, 2014.

RAJAK, D. K. et al. Fiber-reinforced polymer composites: Manufacturing, properties, and applications. Polymers, v. 11, n. 10, 2019.

SATHISHKUMAR, T. P.; SATHEESHKUMAR, S.; NAVEEN, J. Glass fiber-reinforced polymer composites - A review. Journal of Reinforced Plastics and Composites, v. 33, n. 13, p. 1258-1275, 2014.

WILLIAMS, J. G. Oil industry experiences with fiberglass components. Proceedings of the Annual Offshore Technology Conference, v. 1987, p. 21-220, 1987.

Publicado por Jhonilson Pereira Gonçalves

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