PT86601B - Processo para a preparacao de um material composito incluindo produtos vulcanizados designadamente pneus, materiais ceramicos e electrodos, e produtos obtidos atraves do referido processo - Google Patents

Description

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UM MATERIAL COMPÓSITO INCLUINDO PRODUTOS VULCANIZADOS DESIGNADAMENTE PNEUS, MATERIAIS

CERÂMICOS E ELECTRODOS, E PRODUTOS OBTIDOS ATRAVÉS DO REFERIDO PROCESSO

I

uma matriz liquida ou percursor de uma matriz, ao mesmo tem po que se mantém o referido elemento sob a influência do referido campo, e aos materiais compósitos obtidos através do referido processo, designadamente produtos vulcanizados, especialmente pneus, materiais cerâmicos e eléctrodos.

Ο presente invento diz respeito a um processo para a preparação de materiais compósitos e também aos produtos intermédios ou acabados que podem ser obtidos através do referido processo, designadamente produtos vulcanizados, em particular pneus, materiais cerâmicos e eléctrodos.

Os materiais compósitos são materiais constituidos por uns elementos de reforço (prinicpalmente fi. bras, ou filamentos, tais como fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de boro ou de poliamida, etc.) e por uma matriz (constituída por uma resina ou por um material resis tente tal como um metal ou um produto cerâmico).

As propriedades dos materiais compósitos são particularmente dependentes, como se sabe, dos se guintes factores:

- orientação dos elementos de reforço;

- boa distribuição da matriz em todo o volume entre os elementos de reforço; e

- quaisquer ligações que possam ser induzidas entre os referidos elementos de reforço e a referida matriz.

Por conseguinte é conveniente utilizar uma técnica em que os parâmetros anteriormente referidos possam ser trabalhados de maneira a optimizar as proprie dades do produto em função do fim em vista, e este é precisamente o objectivo do presente invento.

Para este efeito foi inesperadamente descoberto que é possível obter-se materiais compósitos dotados de propriedades mecânicas altamente aprefeiçoadas quando os elementos de repouso são submetidos à acção de um campo electrostático induzido por uma corrente de tensão muito elevada e depois impregnados com a matriz líquida, utilizando as técnicas já conhecidas, ao mesmo tempo que se mantém os referidos elementos sob a influência do referido campo.

De acordo com um primeiro objectivo, o invento proporciona um processo para a preparação de um material compósito que inclui fibras utilizadas para reforçar o material compósito, que compreende as seguintes operações :

submeter as fibras à acção de um cam po electrostático induzido por uma corrente eléctrica altej? na de alta tensão durante um período de tempo suficiente para provocar uma modificação da superfície das referidas fibras; e depois de decorrido o referido período de tempo, impregnar as referidas fibras com um material que constitui uma matriz líquida ou que é percursor de uma matriz, ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz.

De acordo com um modelo de realização preferencial, este processo para a preparação de um material compósito que inclui fibras utilizadas para reforçar o material compósito compreende as seguintes operações:

submeter as fibras à acção de um cam po electrostático induzido por uma corrente eléctrica contínua de alta tensão durante um primeiro período de tempo suficiente para fazer com que as referidas fibras fiquem electricamente carregadas;

submeter as fibras à acção de um cam po electroestático induzido por uma coreente eléctrica alterna de alta tensão durante um segundo período de tempo sufuciente para provocar uma modificação da superfície das fibras;

depois de decorridos os dois referidos períodos de tempo, impregnar as referidas fibras com uma matriz líquida ou com o percursor de uma matriz, ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz.

De acordo com outro modelo de realização , este processo para a preparação de um material compó sito que inclui fibras utilizadas para reforçar o material compósito compreende as seguintes operações sucessivas:

submeter as fibras à acção de um campo electrostático induzido por uma corrente eléctrica alter na de alta tensão durante um primeiro período de tempo suficiente para provocar uma modificação da superfície das fibras;

submeter as fibras à acção de um cam po electrostático induzido por uma corrente eléctrica contínua de alta tensão durante um segundo período de tempo suficiente para fazer com que as referidas fibras fiquem electricamente carregadas;

depois de decorridos os dois referidos períodos de tempo, impregnar as referidas fibras com uma matriz liquida ou com o percursor de uma matriz ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz.

Por campo eletrostático induzido por uma corrente eléctrica de alta tensão deve entender-se um campo pelo menos igual àquele que é obtido atrvés da aplicação entre dois eléctrodos afastados 20 mm um do outro de uma tensão igual a pelo menos 20.000 volts em corrente alterna e a pelo menos 40.000 volts em corrente contínua. Os elementos de reforço, e em particular as fibras, as fibrilhas ou os fios utilizados, são depois colocados entre os eléctrodos submetidos à corrente eléctrica de alta tensão.

De acordo com o invento, como elementos de reforço podem ser utilizados quaisquer tipos de fibras mas estas devem ser constituídas por um material dieléctrico, designadamente um material que sob o efeito do campo fique electricamente carregado e se mantenha carregado durante um certo período de tempo.

Este é o caso que se verifica por exem pio com as fibras de poliamida (do tipo NYLON ou KEVLAR), com as fibras de vidro, com as fibras de certos óxidos metálicos, com as fibras de materiais complexos (metalóxidos) e com as fibras de carbono.

Pelo contrário, as fibras condutoras da corrente eléctrica, tais como, por exemplo, as fibras metálicas ou as fibras de superfície metalizada, são mais difíceis de utilizar no processo de acordo com o invento.

Os elementos de reforço são colocados entre os eléctrodos e a corrente de extremamente alta tensão é aplicada entre os referidos eléctrodos durante um período suficiente para carregar electricamente as referidas fibras, após o que as fibras electricamente carregadas são retiradas para fora da acção do campo e são impreganadas com o ma terial da matriz ou com um percursor do material da matriz, que se acha no estado líquido.

Dado que as fibras electricamente car regadas têm tendência para se repelir mutuamente, consegue-se obter um leito de fibras à saida do campo, sendo a espessura do referido leito de fibras igual a entre duas e quatro vezes a espessura do leito de fibras inicialmente in troduzido entre os eléctrodos, e devendo as fibras ser impregnadas quando se acham no estado de inchadas.

Qualquer um de entre os materiais de matriz conhecidos e utilizados correntemente é adequado para poder ser utilizado no processo de acordo com o invento, por exemplo resinas (epóxi ou poliamida) ou misturas de car bono endurecidas, ou misturas à base de sílica capazes de formar materiais cerâmicos e metais.

Depois das fibras terem sido impregna das pelo material da matriz liquida ( ou do seu percursor), o produto resultante pode ser vendido tal qual como é obtido (normalmente após uma primeira solidificação) ou pode ser transformado por moldagem e solidificação da matriz. E, conforme já é bem conhecido, a própria matriz pode ser carregada.

Descobriu-se que por meio do anteriormente referido processo de acordo com o invento, designado por processo principal ou básico, os elementos de reforço (fibras) vão ficar completamente impregnados pela matriz.

Mas também é possível introduzir certas alterações ou aprefeiçoamentos particularmente vantajosos neste processo principal de acordo com o invento.

Se o campo electrostático for produzido por uma corrente continua verifica-se que, para além da acção de inchação do feixe de fibras iniciais, ocorre uma orientação suplementar das referidas fibras. Esta orientação vai permitir a preparação de um material compósito dota do de caracterísiticas específicas.

Conforme se sabe, também é possível obter-se essa mesma orientação para certas fibras graças à utilização simultânea ou anterior de outro campo, como por exemplo, de um campo magnético.

Se o campo electrostático for produzi, do por uma corrente alterna verifica-se que, para além da acção de inchação do feixe de fibras anteriormente descrito, entre as fibrilhas ocorrem descargas localizadas que provocam, principalmente na presença do oxigénio, uma modificação da superfície em fibras. Esta modificação (que é provei velmente uma oxidação) simula as características do material final na medida em que torna possível obter uma ligação con solidada entre as fibras e a matriz.

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E perfeitamente possível , de acordo com o invento, utilizar sucessivamente um campo electrostático de corrente alterna (inchação e tratamento superficial) e um campo electrostático de corrente contínua (inchação e

orientação). Um modelo de realização preferencial compreende a utilização em primeiro lugar de um campo electrostático de corrente contínua e em segundo lugar um campo electrostático de corrente alterna.

presente invento, de acordo com um segundo objectivo, diz respeito à utilização do anteriormente referido processo principal para a preparação de materiais compósitos dotados de elementos de reforço orientados, próprios para serem utilizados na vulcanização e produção de pneus, e também aos produtos vulcanizados, em particular pneus, obtidos de acordo com o referido processo.

Descobriu-se também que a aplicação deste processo provoca efeitos inesperados durante a realização dos tratamentos de vulcanização, e que era mais vanta joso para a produção de peneus e em particular de pneus radiais .

Por conseguinte, o presente invento diz respeito à utilização do anteriormente referido processo prinicipal característico do invento nos processos de vulcanização e em particular na produção de pneus, como, por exemplo, os pneus radiais.

Quanto a esta questão o invento diz respeito a um processo próprio para o fabrico de um material compósito vulcanizado que apresenta melhores características de resistência mecânica e de desgaste e que se acha dotado de fibras reforçadas que vão reforçar uma matriz vulcanizável, que compreende as seguintes operações:

submeter as fibras à acção de um campo electrostático que é induzido por uma corrente eléctrica de alta tensão a fim de preparar as fibras para serem impre gnadas;

impregnar as referidas fibras com uma matriz líquida vulcanizável ou com o percursor de uma matriz vulcanizável ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo electrostático, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz;

e vulcanizar o compósito formado pelas fibras impregnadas e pela matriz, de maneira a obter-se o referido material compósito vulcanizado.

De acordo com uma característica particular, o referido campo electrostático inclui um primeiro e um segundo campos sequencialmente ordenados no tempo que são induzidos por correntes eléctricas de alta tensão.

De acordo com outra característica, um dos referidos campos é induzido por uma corrente eléctrica alterna e o outro dos referidos campos é induzido por uma corrente eléctrica contínua.

De acordo com uma característica espe cífica, o primeiro dos referidos campos é induzido por uma corrente eléctrica contínua e o segundo dos referidos campos é induzido por uma corrente eléctrica alterna.

De acordo com outra característica, o referido processo compreende também a operação de enforma ção do compósito formado pelas fibras impregnadas e pela matriz sob a forma de um pneu para veiculos a fim de que o

material compósito vulcanizado assuma a forma de um pneu para veículos.

De acordo com uma característica particular, as fibras utilizadas como elementos de reforço são escolhidas de entre o grupo constituído por fibras de poliamida, fibras vegetais e fibras de vidro.

De acordo com uma característica esp£ cífica, a matriz é escolhida de entre o grupo constituído por um elastómero de poliuretano, borracha natural, borracha sintética, rhodorsil, silício, um elastómero termoplástico e respectivas misturas.

De acordo com outra característica, como fibras de reforço são utilizadas fibras de Kevlar tecidas e como matriz é utilizado um elastómero de poliuretano, sendo a proporção relativa entre estes dois elementos de cerca de 40% em peso de fibras de Kevlar tecidas e cerca de 60% em peso de elastómero de poliuretano.

De acordo com uma característica interessante, a corrente eléctrica contínua é uma corrente com uma tensão de cerca de 40.000 V e a corrente eléctrica alterna é uma corrente com uma tensão de cerca de 20.000 V.

De acordo com outra característica, a corrente eléctrica contínua é uma corrente com uma tensão de cerca de 100.000 V e a corrente eléctrica alterna é uma corrente com uma tensão de cerca de 25.000 V.

De acordo com outra caracterísitica, as referidas fibras são fibras de um material dieléctrico que pode ser vantajosamente escolhido de entre o grupo cons

tituido por fibras de poliamida, fibras de vidro, fibras de óxidos metálicos, fibras de carbono e respectivas misturas.

invento também diz respeito a um processo para o fabrico de um material compósito capaz de poder ser utilizado sob a forma de pneus para veículos apre_ sentando aperfeiçoadas características deresistência mecânica e de resistência ao desgaste, possuindo o material com pósito fibras de reforço que reforçam a matriz dos pneus, compreendendo as seguintes operações:

submeter as fibras à acção de um campo electrostático que é induzido por uma corrente eléctrica de alta tensão, a fim de preparar as fibras para serem impregnadas ;

impregnar as referidas fibras com uma matriz líquida ou com o percursor de uma matriz ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo electrostático, de maneira a consolidar a l_i gação entre as fibras e a matriz; e vulcanizar o compósito formado pelas fibras impregnadas e pela matriz de maneira a que o material vulcanizado resultante possa ser utilizado sob a forma de pneus para veículos.

Este processo inclui de preferência a operação de enformação do compósito formado pelas fibras im pregnadas e pela matriz sob a forma de um pneu para veículos .

No caso desta aplicação particular do processo anteriormente referido, descobriu-se que a aplicação de um campo eléctrostático induzido por uma corrente eléctrica alterna de alta tensão vai fazer com que a superfície das fibras se torne áspera, indo assim produzir um au mento radical e totalmente inesperado da resistência da ligação superficial do elastómero cujas fibras viram a sua superfície ser vulcanizada, indo assim melhorar radicalmente as caracteristicas mecânicas dos produtos vulcanizados e em particular dos peneus, por exemplo dos pneus radiais.

presente invento também diz respeito aos produtos vulcanizados obtidos de acordo com o referido processo, como por exemplo, pneus, e de preferência pneus radiais.

O presente invento diz, de acordo com um terceiro objectivo, respeito à utilização do anteriormen te referido processo principal próprio para a preparação de materiais compósitos dotados de elementos de reforço orientados, no fabrico de compósitos cerâmicos e dos compósitos cerâmicos obtidos através do referido processo.

Por conseguinte, o invento diz respeito a um processo próprio para o fabrico de um material compósito cerâmico dotado de aperfeiçoadas caracteristicas de resistência mecânica e de resistência ao desgaste, possuindo o material compósito fibras de reforço que reforçam uma matriz cerâmica ou o percursor de um material cerâmico, compreendendo as seguintes operações:

submeter as fibras à acção de um campo electrostático que é induzido por uma corrente eléctrica de alta tensão a fim de preparar as fibras para serem impre gnadas;

impregnar as referidas fibras com uma matriz cerâmica ou com o percursor de uma matriz cerâmica ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo electrostático, de maneira a con solidar a ligação entre as fibras e a matriz; e efectuar o cozimento do compósito fo£ mado pelas fibras impregnadas e pela matriz, de maneira a obter-se o referido material compósito cerâmico.

Inesperadamente descobriu-se que a utilização do referido processo provocava efeitos inesperados no fabrico dos compósitos cerâmicos e que esses efeitos eram especialmente vantajosos para a produção de compósitos cerâmicos, tantos os de tipo cerâmica-cerâmica como os de tipo material cerâmico com fibras misturadas.

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E evidente que as vantagens dos materiais cerâmicos se baseiam na sua resistência mecânica, na sua resistência às altas temperaturas, à sua resistência aos agentes corresivos, etc., e são já bem conhecidas.

No entanto, o ponto fraco de todos estes materiais cerâmicos é o da sua fragilidade. Têm sido feitas tentativas para criar compósitos cerâmicos capazes de imitar os compósitos já conhecidos mas esses esforços têm-se defrontado com grandes dificuldades, especialmente no que diz respeito à introdução da matriz no interior das fibras, devidoà viscosidade dessamatriz e à ligação de interface entre a matriz e as fibras.

A utilização do anteriormente referido processo principal caracteristico do presente invento resolveu simultaneamente todas as anteriores dificuldades graças ao facto de o processo de tratamento electrostático

-15descrito na patente permitir que as fibras inchem, o que vai favorecer a introdução da matriz, que as fibras se orien tem, o que permite a utilização de fibras longas, o que é necessário para se poder obter uma boa resistência mecânica visto que nesse caso o ataque quimico vai produzir excelentes condições de ligação de interface.

Por conseguinte, o objectivo do presen. te invento consite em resolver outro problema técnico ao ) propor uma solução que seja capaz de permitir a preparação i de compósitos de cerâmica em que a introdução da matriz no interior das fibras se ache simplificada, e a ligação de interface seja excelente, e que seja também capaz de permitir a utilização de fibras longas, o que é necessário numa boa senão excelente resistência mecânica.

Este problema é agora resolvido de uma maneira quase satisfatória e pela primeira vez pelo presente invento.

Mais uma vez diremos que o presente invento diz portanto respeito à utilização do anteriormente referido processo principal que lança mão da utilização de campos eletrostáticos na produção de compósitos cerâmicos, designadamente compósitos cerâmicos do tipo cerâmica-cerâmica ou do tipo material cerâmico com fibras misturadas.

Um modelo de realização particular do invento consiste na produção de um material cerâmico em que a matriz cerâmica é do tipo zircónio e as fibras são fibras de carboneto de silício, que deverão ser de preferência fibras longas, tecidas ou não tecidas, devendo o comprimento dessas fibras ser idêntico ou próximo do comprimento da peça a ser produzida.

Outro modelo de realização do invento consiste, na utilização da alumina como matriz cerâmica, devendo as fibras ser também de alumina e de preferência longas mas não tecidas.

presente invento também abarca os compósitos cerâmicos obtidos de acordo com o referido processo .

Conforme já foi anteriormente referido, descobriu-se com o anteriormente descrito processo prin cipal que o facto de se aplicar um campo electrostático in duzido por uma corrente eléctrica alterna de alta tensão, de preferência imediatamente depois de se ter procedido à aplicação de um campo eletrostático induzido por uma corren te contínua de alta tensão, ia fazer com que a superfície das fibras se tornasse áspera, de preferência depois de provocar a inchação das referidas fibras, indo isto fazer melhorar de uma maneira radical, e inesperada, a impregnação das fibras pela matriz e a ligação da adesão de interface entre a matriz e as fibras, e ao mesmo tempo melhorar de uma maneira radical as caracteristicas mecânicas dos compósitos cerâmicos obtidos.

presente invento diz, de acordo com um quarto objectivo, respeito à utilização do anteriormente referido processo principal para a preparação de materiais compósitos dotados de elementos de reforçoorientados, na produção de eléctrodos, bem como aos eléctrodos obtidos de acordo com o referido processo e aos geradores electroquímicos equipados com estes eléctrodos.

Entretanto descobriu-se, de uma manei, ra inesperada, que a utilização do processo caracteristico do presente invento produziu resultados totalmente inespera^ dos na produção de eléctrodos e que por isso era especialmente vantajoso para a produção de eléctrodos que pudessem ser utilizados em geradores electroquímicos, como, por exem pio, baterias de acumuladores, células primárias, células de combustível, etc.

E já conhecido o facto de que em qual, quer tipo de geradores electromecânicos o rendimento é proporcional à superfície de permuta iónica por unidade de superfície aparente.

Mas se o objectivo consiste em obter-se uma vantajosa relação peso/massa-energia, é importante que o valor da superfície de trabalho iónico seja igual ao da superfície exterior multiplicado por um coeficiente máximo. Isto conduziu à produção de eléctrodos de forma fibrosa .

Entretanto, foram já apresentadas uma série de patentes respeitantes a esses processos de produção, entre as quais se encontram as seguintes:

EP 22409; FR-863 970, FR-995 222; FR-1 598 370; FR-2 489

788; DE-1 671 761; DE-1 915 859, DE-2 407 444; US-2 616 165; US- 3 375 136 e também a GB-2 055 899.

Mas os eléctrodos produzidos de acordo com estes métodos apresentam uma relativamente fraca resistência à laminagem devido à má qualidade da ligação de interface entre o material activo e as fibras condutoras. Além disso, a relação superficie activa/superfície aparente é relativamente baixa e precisa de ser melhorada a fim de se poder aumentar o rendimento.

objectivo do presente invento consista em resolver este novo problema técnico com uma solução capaz de permitir a produção dos eléctrodos de maneira a que haja uma excelente ligação de interface entre o material activo e as fibras condutoras, fazendo assim melhorar radicalmente as características mecânicas dos referidos eléctrodos, e de maneira a que haja uma extremamente grande superfície activa para uma pequena superfície aparente, indo assim fazer melhorar radicalmente o rendimento dos referidos eléctrodos. A solução proposta também é suposta ser particularmente simples.

Este problema encontra-se agora resol_ vido pelo presente invento, de uma maneira particularmente simples, satisfatória e inesperada.

Por conseguinte, o presente invento também diz respeito à utilização do anteriormente descrito processo característico do presente invento no fabrico de eléctrodos bem como a esses mesmos eléctrodos.

invento diz portanto respeito a um processo para o fabrico de eléctrodos compósitos dotados de aperfeiçoadas características de resistência mecânica e de resistência ao desgaste, encontrando-se o material compósito dotado de fibras de reforço que vão reforçar uma matriz de enformação adesiva e condutora, compreendendo as seguintes operações:

submeter as fibras à acção de um campo electrostático que é induzido por uma corrente eléctrica de alta tensão a fim de preparar as fibras para serem impregnadas ;

impregnar as referidas fibras com uma matriz condutora electro-activa ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo electrostático, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz; e facultativamente comprimir o compósito formado pelas fibras impregnadas e pela matriz, de manei^ ra a obter-se os referidos eléctrodos compósitos.

Entre as fibras adequadas de acordo com o invento é obviamente importante utilizar aquelas que são capazes de receber, por meio de deposição electrolítica, materiais activos negativos para produzir os ânodos, ou materiais activos positivos para produzir os cátodos, devendo por conseguinte, as referidas fibras serem condutoras ou tornadas condutoras por meio de deposição de um metal, por exemplo, uma deposição do tipo não eléctrica .

De acordo com o invento, como fibras condutoras deverão ser de preferência utilizadas fibras de carbono ou de boro, ou ainda mais preferivelmente as fibras de grafite, e de preferência sob a forma de entrelaçamentos de fibras,até às dimensões dos eléctrodos a serem produzidos .

De acordo com um modelo de realização particular do invento, os eléctrodos negativos são produzidos por meio de deposição de um metal escolhido de entre o grupo constituído de preferência por zinco, lítio, magnésio e cádmio.

De acordo com um outro modelo de rea lização do invento para a produção de electrodos negativos procede-se de preferência à disposição de dióxido de magné sio, óxido de niquel, dióxido de prata ou dióxido de titânio.

Nesta forma particular de aplicação ou utilização do processo descrito na patente principal des cobriu-se que o facto de se proceder à aplicação de um cam po electrostáctico induzido por uma corrente alterna de al ta tensão vai fazer com que a superfície das fibras se to£ ne aspera devendo o referido compo electrostático induzido por uma corrente alterna ser de preferência aplicado depois de se ter procedido à aplicação de um campo electrostático induzido por uma corrente continua de alta tensão que produz a inchação e o alinhamento das fibras indo assim fazer melhorar de uma maneira radical e inesperada a penetração do material cativo no interior das fibras, epromover uma ex celente ligação interface entre o material activo e as fibras e, ainda mais inesperadamente promover a formação de uma extremamente grande superfície activa para uma pequena superfície aparente.

O invento também abraça os electrodos obtidos de acordo com o referido processo bem como os gera dores electroquimicos equipados com esses mesmos electrodos designadamente as baterias de acumuladores as células primárias, as células de combustível, etc.

O invento será melhor compreendido a partir da leitura da descrição que irá ser apresentada a seguir de um exemplo não limitativo, com referência aos d<e senhos anexos e aos exemplos do invento.

Com referência em primeiro lugar à Figura 1 vemos que nesta se acha representado um invólucro (1) feito de material isolante que se avalia e acha apoiado sobre uns apoios (2) e que contém no seu interior, em posição entre uns calços (3) assentes sobre uma base isolan te (4): Um primeiro electrodo inferior (5) em forma de placa, um primeiro dielectrico (6), um entreferro (7), um segundo dielectrico (8) e um segundo electrodo (9) igualmen te em geral em forma de placa.

I | Entre os dois dielectricos é colocado um feixe fibroso (10). Os dois electrodos (5) e (9) são ligados a um gerador de corrente electrica continua com uma tensão de cerca de 100.000 volts.

O conjunto é carregados durante cerca de 10 minutos para fibrilhas com uma espessura a entre 5 e 6 mm.

Na Figura 2 encontra-se representado o feixe antes de ser carregado e na Figura 3 encontra-se ! representado o feixe após ter sido submetido a um tratamen

I to com uma duração de 10 minutos.

Após sucessivas experiências, desco briu-se que o volume do feixe tinha aparentemente duplicado tendo portanto duplicado o volume dos espaços entre as fiI brilhas, tendo o volume real das baterias e fibrilhas permanecido constante.

Na Figura 4 encontra-se representada a imagem de uma fibrilha vista ao microscópio antes de esta mesma fibrilha ter sido submetida ao tratamento e na Figura encontra-se representado essa mesma fibrilha ligada à terra depois de ter sido submetido ao tratamento.

Dum ponto de vista prático descobriu-se que o facto de se ter submetido a totalidade do feixe de fibrilha à acção de um primeiro campo electrostático in duzido por uma corrente alterna a fim de se obter um ataque | mais eficaz com uma corrente alterna, e depois de se ter submetido o referido feixe de fibras e fibrilhas à acção de um campo electrostático induzido por uma corrente continua a fim de se criar uma expansão, vai contribuir fortemente para a obtenção de um feixe ligado à terra expandido e lim po.

Evidentemente que o terceiro efeito a ser detectado é o de que um feixe bastante, como aquele que se acha repesentado na Figura 6, se tornou perfeitamente or denado depois de ser submetido a um tratamento campo electro£ ₍ táctico induzido por uma corrente continua de alta tensão ) conforme se acha representado na Figura 7.

Outra aplicação, desta vez utilizando uma corrente alterna, é aquela que consiste injectar fibras curta entre os dois electrodos conforme se acha representa i do na Figura 8,e submeter essas fibras à acção de um capaz campo electrostático induzido por uma corrente alterna de alta tensão conforme se acha representado na Figura 9.

-23Descobriu-se então que se obtêm um feixe de fibras curtas em que as fibras se acham dispostas de uma maneira aletória mas homogénea, o que é extremamente conveniente no caso de compósitos incluindo fibras curtas visto que o ordenamento sequencial dá sempre origem a pontos

de fractura, portanto pontos fracos.

EXEMPLO 1

Fibras de Kevlar tecidas são colocadas entre as placas de um dispositivo gerador de um campo electrostático, placas essas que podem ser alimentadas com uma corrente alterna ou continua de alta tensão.

Antes de mais nada uma corrente cont/ nua de alta tensão de pelo menos 40.000 volts é aplicada às referidas placas durante alguns poucos minutos a fim de separar as fibras e de se obter uma inchação destas mesmas fibras, indo então a inchação total das fibras atingir entre duas e quatro vezes a espessura do leito de fibras inicialmente introduzido entre as placas de que são formados os eléctrodos, conforme descrito na patente francesa.

Em seguida, uma corrente alterna a uma tensão de preferência igual a pelo menos 20.000 volts é apl/ cada durante alguns poucos minutos a fim de que a superfície das fibras se torne áspera devido a um efeito de ataque pro duzido sobre a superfície por descargas localizadas quando o campo electrostático é alterado pela inversão da polaridade do campo eléctrico.

Enquanto as fibras de Kevlar se acham ainda sob a influência do campo electrostático, as referidas fibras são embebidas num elastómero de poliuretano que pode conter um ou mais agentes de vulcanização convencionais, | tais como enxofre, numa proporção relativa de 40% em peso de fibras de Kevlar e 60% em peso de elastómero de poliuretano .

Em seguida procede-se ao tratamento I de vulcanização convencional que pode compreender uma oper£ | ção de enformação a fim de se obter um pneu.

Com esta finalidade, o processo pode ser levado a cabo de modo a obter-se um pneu radial de uma maneira convencional.

Descobriu-se que o produto vulcanizado resultante apresentava características mecânicas radical_ mente superiores em relação aos produtos vulcanizados convencionais que não foram submetidos ao processo descrito na patente francesa, designadamente através de um tratamento realizado por meio de um campo eléctrico de corrente alteri na ou contínua ou alta tensão.

EXEMPLO 2

O processo utilizado é o mesmo que foi utilizado no Exemplo 1, com excepção de que as fibras utilizadas são fibras de poliamida do tipo KEVLAR tecidas a 60% do comprimento e 40% da largura.

Estas fibras são submetidas durante minutos a uma corrente continua de 100.000 v e depois durante 15 minutos a uma corrente alterna de 25.000 v.

Cada um destes dois tratamentos electrostáticos vai fazer com que entre as placas vai passar primeiro uma corrente de ar quente a 90°C seguida de uma corrente de ar ainda mais quente, a mais de 100°C, por exem pio na ordem dos 130°C, indo depois as fibras assim tratadas ser impregnadas, enquanto ainda se encontram sob a influência de uma descarga electrostática, com uma matriz maleável composta por um elastomero de poliuretano conten do um ligante adesivo constituído por uma resina fenólica do tipo Rhône-Poulene A.R.P. 27.

O material resultante vai então ser sub metido a uma pressão de 2 t/dm e cozido por polimerização a 140°C durante quatro horas sendo depois o aquecimento in terrompido e deixando-se o produto resultante a arrefecer durante 24 horas.

O elastomero vulcanizado resultante deste processo pode ser utilizado como pneu para veiculos e descobriu-se que apresentava as seguintes caracteristicas:

Características

Densidade : 2,35

Cor: Cinzento escuro

Temperatura máxima de utilização: 150°C

Separação entre as fibras a matriz:

Nenhuma após 10.000 acções de torção helicoidal.

A matriz utilizada neste exemplo pode ser substuida por exemplo por borracha natural.

Também é possivel para várias aplicações obter-se os mesmos produtos maleaveis com fibras vegetais pré-tratadas (como por exemplo fibras pré-tratadas em soluções à base de fenol).

Ensaios realizados em laboratórios forneceram excelentes resultados com fibras de linha e de cânhamo.

A reacção de inchação e de pigmentação obtida em campos electrostáticos é particularmente van tajosa porque o efeito de inchação é tal que o efeito de mata-borrão permite uma absorção instantanea das diferentes matrizes com as quais as referidas fibras podem ser misturadas.

EXEMPLO 3

Longas fibras tecidas de carbonato de silicio como por exemplo do tipo MITSUI Micalon, são co locadas entre as placas de um dispositivo gerador de um cam po electrostático, placas essas que podem ser alimentadas com uma corrente alterna ou continua de alta tensão.

As referidas fibras são então subme tidas a um tratamento por meio do processo electrostático

descrito na patente Francesa 84 14800, de preferência condu zido do seguirte modo:

-Em primeiro lugar é aplicada às placas uma corrente continua de alta tensão, de pelo menos 40.000 volts, e de preferência de 100.000 volts, durante alguns poucos minutos, de preferência durante 10 minutos, de maneira a fazer com que as fibras se afastem umas das outras e inchem, indo assim a espessura do conjunto de fibras * atingir um valor igual a entre duas e quatro vezes o da es_ | pessura do leito de fibras que foi inicialmente introduzido entre as placas de que são formados os electrodos, conforme se acha descrito na referida patente Francesa.

Em seguida é aplicada de preferência uma corrente alterna com uma tensão de pelo menos igual a 20.000 volts, e de preferência da ordem dos 25.000 volts, durante um periodo de alguns minutos, de preferência duran te cerca de 10 minutos, a fim de que a superfície das fibras se torne aspera graças a um efeito deremoção do material sobre a superfície das fibras, ser a um eféito de ata₍ que da superfície das fibras, resultante de descargas Ιοί calizadas quando o campo electrostático é modificado por .

inversão da polaridade do campo electrico.

É conveniente que este tratamento das fibras seja realizado sob uma corrente de ar quente aqueci^ ) do a uma temperatura superior a 100°C, e de preferência igual a cerca de 130°C.

Então enquanto as fibras de carbonato de silicio ainda se acham sob o final efeito do campo electros tático, as fibras de carboneto de silicio são revestidas com uma matriz cerâmica que neste caso deverá ser de preferência composta por ZrO₂ (70% em peso) e por SiC>₂ (30% em pseo) e que pode conter um ligante adesivo e, vantajosamente um ligante de activação, mas proporções relativas a seguir indicadas, em % em peso:

% em peso -Matriz cerâmica:ZnO₂(70% em peso)

SiO₂ (30% em peso)50

-Ligante adesivo tipo 940A da Catronics

Ligante adesivo, tipo 940T da Catronics20

-Longas fibras tecidas de carboneto de silicio do tipo Nicalon MITSUI30

A seguir procede-se à operação de co simento de maneira a seguir indicada:

-Um primeiro cozimento num forno con vencional durante duas horas, utilizando o ar ambiente aque eido a 80°C;

-Depois o aquecimento é interrompido e deixa-se arrefecer o produto durante um período de 24 ho ras ;

-Em seguida é realizada uma segunda operação de cozimento conduzida na mesma forma e no mesmo forno convencional utilizando ar ambiente e elev ando, progressivamente a temperatura a 150°C todas as horas até se atingir a temperatura de 1.050°C;

-Em seguida interrompe-se o aquecimento e deixa-se o produto arrefecer lentamente durante um período de 24 horas;

-Finalmente é realizado uma terceira operação de cozimento produzida para se fazer a calcinação que é conduzida num forno com uma atmosfera neutra ou redutora como por exemplo de Xenon ou de indo também aqui a temperatura ser progressivamente aumentada 150°C todas as horas, durante duas horas;

-Em seguida interrompe-se o aquecimen to e o produto é deixado arrefecer lentamente durante um periodo de 24 horas.

Os compósitos cerâmicos que são preparados desta maneira, e que são conhecidos como sendo do tipo Zircónia-carboneto de silicio , apresentam as seguintes caracteristicas:

-Densidade: 2,7

-Cor: rosa pálido-branco

-Temperatura máxima de utilização: 1.800°C

-Recuperação de água: nenhuma

-Módulo de flexão: 160 G.Pa

-Módulo de ruptura: 860 M.Pa

-Alongamento: 0,47

-Resistência mecânica às vibrações: entre 0 e 60 KHz

A partir dos resultados deste ensaio torna-se evidente que as caracteristicas dos compostos cerâmicos obtidos por e meio do processo electrostatico são pezrfeitamente excepcionais e que constitui um inegável pro gresso técnico, particularmente inesperado para qualquer pessoa entendida nesta matéria.

EXEMPLO 4

O processo é o mesmo que aquele que foi utilizado no Exemplo 1 mas agora utilizando-se alumina como matriz e longas fibras não tecidas de alumina do tipo SUMITOMO como fibras.

Como ligante adesivo a matriz contém um ligante adesivo como por exemplo do tipo Contronics

RTC 70, sendo as proporções relativas as mesmas que no caso do Exemplol.

O material cerâmico assim obtido apre senta as seguintes caracteristicas:

-Densidade: 2,3

-Cor: branca

-Temperatura máxima de utilização: 1.700°C

-Módulo de flexão: 140 G.Pa

-Módulo de ruptura: 720 M.Pa

-Alongamento: 0,38

Conforme já foi dito anteriormente, o referido invento também diz respeito aos compósitos cerâmicos obtidos de acordo com o referido processo.

Por conseguinte os dois exemplos ante riormente referidos formam parte integrante do invento.

Chama-se a atenção para o facto de que, de acordo com o invento, o termo fibras longas quer dizer fibras cujo comprimento não foi pré-estabelecido.

É compensativo e conveniente que o com primento destas fibras seja adaptado ao comprimento da peça a ser produzida.

Deste modo o comprimento dos fios e das fibras deve ser escolhido de maneira a ser igual ou apro ximadamente igual ao comprimento da peça.

Assim sendo não existem restrições no que respeita às dimensões das fibras ao contrário do que acontece no caso dos processos caracteristicos da técnica anterior.

Deste modo isto constitui uma vantagem perfeitamente inesperada do presente invento.

As fibras utilizadas como elementos de reforço podem ser fibras de diferentes tipos sem que por isso se saia do âmbito do invento.

Estas fibras podem vantajos^amente ser de carboneto de silicio, boro, alumina, carbono e poliamida sob quaisquer formas.

A matriz também pode ser de diferentes tipos desde que conduza à formação de um material do tipo cerâmico. Ela pode vantajosamente ser uma matriz de ZrC^; ZrC^SiO; SiC>2 ; Al^O^; SiC^A^Og; LiO, TiC^; ZnO; MnO; CaD; Ce02; MgO^; A^TiC),-; NiSiC^ e respectivamente misturas em todas as proporções.

EXEMPLO 5

Produção de um electrodo negativo (ânodo) próprio para ser utilizado em baterias de acumuladores de zinco-niquel

A primeira operação consiste no corte de elementos a partir de um entraçado de fibras de grafite de maneira a que os referidos elementos fiquem com as dimen sões pretendidas para os eléctrodos.

Estas fibras cortadas, no estado de fibras tecidas, vão ser depois caolocadas entre as placas de um dispositivo de um campo electrico, podendo essas pia cas ser alimentadas com uma corrente electrica alterna ou continua de alta tensão.

Em primeiro lugar as placas recebem durante algumas poucos minutos, de preferência durante cer ca de 15 minutos, uma corrente continua de alta tensão, de pelo menos 40.000 volts, de preferência à volta dos 100.000 volts a fim de se proceder e promover o afastamento entre as placas e as fibras e o inchaço indo então a espessura do conjunto de fibras atingir um valor igual entre duas e que tro vezes o da espessura do leito de fibras inicialmente intoduzido entre as placas de que são formados os eléctrodos.

A seguir, de preferência, é aplicada uma corrente alterna de pelo menos 20.000 volts, e de prefe. rência de 25.000 volts, durante alguns poucos minutos, de preferência durante 15 minutos, a fim de que a superfície das fibras se torne aspera por efeito de remoção do material da superfície das fibras, ou de ataque da superfície das fibras, resultante de descargas localizadas quando o campo electrostatico é modificado por inversão da polaridade do campo electrico.

Estes dois tratamentos por meio de um campo electrostático devem ser de preferência conduzidos de pois de se ter aquecido as fibras num forno, a cerca de 350°C, devendo os referidos tratamentos ser feitos de modo a que uma corrente de ar quente seja obrigada a passar entre as placas a uma temperatura de cerca de 150°C.

A fim de se conseguir obter uma perfeita condutabilidade electrica procede-se uma outra opera, ção que consiste em colocar sobre cada um dos lados de uma rede de aço inoxidável, como por exemplo tipo GANSTOIS R. 0,25, um entrelaçado e entraçado volumoso e tratado e depois ainda sob o efeito do campo electrostático, revestir, estes entraçados com vista a ligá-los, com uma matriz de enforma, ção adesiva e condutora, como por exemplo um adesivo condu tor do tipo M.Ag comercializado pela companhia 3M.

Depois de o adesivo ter sido aplicado de acordo com a prescrição contida_; no respectivo folheto de instruções procedem-se num banho electrostático, à deposição de um metal, neste caso o zinco, sobre as fibras já inchadas e atacadas procedendo-se para isso de acordo com o método que se indica a seguir.

O banho electrostático é preparado da seguinte maneira, para 2 1 de solução:

-primeiro dose dissolvem-se 200 g de gluconato em 1 litro de água destilada;

-em seguida dissolvem-se 50 g de cloreto de zinco na solução resultante;

-e cerca de 15 cm de uma solução comercializada sob a designação de 9211-WH pelos Ets. Walberg são adi. cionados àultima solução resultante

-a solução é completada com 2 1 de água destilada, e

-o pH da solução obtida é afinado com KOH de maneira a ficar com a um valor entre 2 e 5,5.

Chama-se a atenção para o facto de que a solução do banho electrostático pode ser utilizada várias vezes com a condição de se lhe adicionar 20 g de gluconato após cada filtração, devendo o referido gluconato ser de pre ferência gluconato de sódio.

A deposição electrolitica de zinco é feita de uma maneira convencional, devendo manter-se uma ligeira agitação do longo de todo o processo de deposição. A intensidade da corrente deve ser de preferência inferior a 7A.

No caso de a intensidade de corrente ser inferior a 7A basta proceder-se à melhor limpeza das placas de zinco de duas em duas horas ao passo que se a in tensidade de corrente foi superior a 7A deverá ser preciso proceder a limpeza das placas de zinco com o intervalo de uma hora.

Depois de se ter procedido a uma dis_ posição de 3horas, efectua-se a lavagem e secagem, indo de pois a placa assim obtida ser submetida a uma compressão de 3 t/dm a fim de se obter um electrodo poroso, de capacidade extremamente elevada, com uma superfície de trabalho

iónico multiplicada por 30 ou por 40 em comparação com a dos electrodos de utilização corrente, facto que constitui um resultado técnico totalmente inesperado.

O mesmo processo pode ser utilizado em particular para produzir ânodos de zinco, de cádmio, de litio ou de magnésio, bem como para produzir cátodos de ni_ guel, de prata, de cobalto, de titânio ou de manganês.

No caso células é igualmente possível graças ao invento obter-se uma excelente disposição de dió xido de manganês, visto que se um electrodo desse tipo for produzido sob a forma de uma banda enrolada, os ensaios rea. lizados até agora mostraram ser possível constituir um cátodo muito condutor em que a relação MnC^-grafirte é de 75% de mnO₂ para apenas 25% de material condutor, o que constitui um aperfeiçoamento notável.

Deste modo constatou-se que os cátodos assimobtidos apresentavam uma resistência mecânica con sideravelmente maior, o que constitui um grande aperfeiçoamento sobre as células convencionais de MnO₂ bem como sobre as células alcalinas ou salinas, e um aumento de 30% no valor da relação material activo-material inerte.

Estes resultados são devidos à inchação das fibras, provocada pelo tratamento electrostático com uma corrente continua, que vai fazer com que as fibras possam admitir uma grande quantidade de material activo, e ao ataque obtido com o tratamento eletrostático com uma corrente alterna que produz uma boa ligação de interface entre as fibras e a matriz, e portanto uma perfeita condutibilidade electrica.

-37Deste modo é cada vez mais fácil de concluir que o invento corresponde a um importante progres so técnico que era totalmente inesperado para qualquer pe_s soa entendida nesta matéria.

Claims (26)

1. lê. - Processo para a preparação de um material compósito que inclui fibras utilizadas para re_ forçar o matriz e material compósito, caracterizado por compreender as seguintes operações:

   submeter as fibras à acção de um campo electrostático indu zido por uma corrente electrica alterna de alta tensão durante um periodo de tempo suficiente para provocar uma modificação da superficie das referidas fibras; e depois de decorrido o referido periodo de tempo, impregnar as referidas fibras com um material que constitui uma matriz liquida ou que é percursor de uma matriz, ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz.
2. 2ê. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender as seguintes operações:

   submeter as fibras à acção de um campo electrostático induzido por uma corrente electrica continua de alta tensão durante um primeiro periodo de tempo sufeciente para fazer com que as referidas fibras fiquem electricamente carrega das;

   submeter as fibras à acção de um campo electrostático induzido por uma corrente electrica alterna de alta tensão du rante um segundo periodo de tempo suficiente para provocar uma modificação da superficie das fibras;

   depois de decorridos os dois referidos periodos de tempo, impregnar as referidas fibras com uma matriz liquida ou com o precursor de uma matriz, ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz.
3. 3ã. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender as seguintes sucessivas operações:

   submeter as fibras à acção de um campo electrostático induzido por uma corrente electrica alterna de alta tensão durante um primeiro periodo de tempo suficiente para provocar uma modificação da superficie das fibras;

   submeter as fibras à acção de um campo electrostático induzido por uma corrente electrica continua de alta tensão durante um segundo periodo de tempo suficiente para fazer com que as referidas fibras fiquem electricamente carrega das;

   depois de decorridos os dois referidos periodos de tempo, impregnar as referidas fibras com uma matriz liquida ou com o precursor de uma matriz, ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz.

   -401
4. 4§. - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a referida corrente electrica continua apresentar uma tensão igual a pelo menos 40.000 volts e por a referida corrente electrica alterna apresentar uma tensão igual a pelo . menos 20.000 volts.
5. 5â. - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por as referidas fibras serem feitas de um material dielectrico e serem esco lhidos de entre um grupo constituido por fibras de poliand da, fibras de vidro, fibras de óxidos metálicos, fibras de carbono e respectivas misturas.
6. 6â. - Método de utilização do processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caract£ rizado por o referido processo ser utilizado numa vulcaniza^ ção, de preferência para a produção de pneus.
7. 7i. - Processo para o fabrico de um material compósito vulcanizado dotado de aperfeiçoadas ca ractejjisticas de resistência mecânica e de resistência ao desgaste que possui fibras de reforço que reforçam uma matriz vulcanizavel, caracterizado por compre-ender as seguin tes operações:

   submeter as fibras à acção de um campo electrostático que é induzido por uma corrente electrica de alta tensão a fim de preparar as fibras para serem impregnadas;

   -41impregnar as referidas fibras com uma matriz liquida vulcanizada ou com o precursor de uma matriz vulcanizável ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influên cia do referido campo electrostático de maneira a consolidar a ligação entreas fibras e a matriz; e vulcanizar o compósito formado pelas fibras ⁵ impregnadas e pela matriz, de maneira a obter-se o referido material compósito vulcanizado.
8. 8^. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o referido campo electrostático, incluir um primeiro e um segundo campo sequencialmente ordenados no tempo que são induzidos por correntes electricas de alta tensão.
9. 9â. - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por um dos referidos campos ser induzido por uma corrente electrica alterna e por o outro I dos referidos campos ser induzido por uma corrente electr£ | ca continua.
10. 10§. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o primeiro dos referidos | campos de ser induzido por uma corrente electrica continua e por o segundo dos referidos campos ser induzido por uma corrente electrica alterna.
11. 11§. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por incluir também a operação de enformação de compósito formado pelas fibras impregnadas e pela matriz sob a forma de um pneu para veiculos a fim de que o material compósito vulcanizado assuma a forma de um pneu para veiculos.
12. 12§. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de as fibras utilizada como elementos de reforço serem escolhidas entre o grupo constituído por fibras de poliamida, fibras vegetais e fibras de vidro.
13. 13ã. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de a matriz ser escolhida de entre um grupo constituído por um elastómero de poliuretano, borracha natural, borracha sintética, Polisi_ hexano, silicio, um elastómero termoplástico, e respectivas menos misturas.
14. 14θ. - Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 12, caracterizado por como fibras de refor ço serem utilizadas fibras de Kevlar tecidas e como matriz ser utilizado um elastómero de poliuretano, sendo a propor ção relativa entre estes dois elementos de cerca de 40% em peso de fibras de Kevlar tecidas e cerca de 60% em peso de elastómero de poliuretano.
15. 15a. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a corrente electrica continua ser uma corrente com uma tensão de cerca de 40.000 volts e por a corrente electrica alterna ser uma corrente com uma tensão de cerca de 20.000 volts.
16. 16â. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a corrente electrica con tinua ser uma corrente com uma tensão de cerca de 100.000 volts e por uma corrente electrica ser alterna ser uma cor rente com uma tensão de cerca de 25.000 volts.
17. 17^. - Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 12, caracterizado por as referidas fibras serem fibras de um material dielectrico.
18. 18ê. - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o referido material dielectrico ser escolhido de entre o grupo constituído por fi bras de poliamida, fibras de vidro, fibras de óxidos metá^ licos, fibras de carbono e respectivas misturas.
19. 19â. - Processo para o fabrico de um material compósito capaz de poder ser utilizado sob a for ma de pneus para veículos apresentando aperfeiçoadas caracteristicas de assitência mecânica e de resistência ao des gaste possuindo o material compósito fibras de reforço que reforçam a matriz dos pneus caracterizado por compreender as seguintes operações:

    submeter as fibras à acção de um campo electrostático que é induzido por uma corrente eléctrica de alta tensão a fim de preparar as fibras para serem impregnadas;

    impregnar as referidas fibras com uma matriz líquida ou com o percursor de uma matriz ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo eléctrostático, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz; e vulcanizar o compósito formado pelas fibras impregnadas e pela matriz de maneira a que o material vulcanizado resultante possa ser utilizado sob a forma de pneus para veículos .
20. 20â. - Método de utilização do processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser utilizado no fabrico de eléctrodos.
21. 21a. - Processo para o fabrico de elec trodos compósitos dotados de aperfeiçoadas caracteristicas de resistência mecânica e de resistência ao desgaste, possuindo o material compósito fibras de reforço que reforçam a matriz condutora-electro-activa, caracterizado por cpmpre ender as seguintes operações:

    submeter as fibras à acção de um campo electrostático que é induzido por uma corrente eléctrica de alta tensão a fim de preparar as fibras para serem impregnadas;

    impregnar as referidas fibras com uma matriz condutora electro-activa ao mesmo tempo que se mantém as referidas fibras sob a influência do referido campo electrostático de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz; e facultativamente comprimir o compósito pelas fibras impregnadas e palidio, e pela matriz, de maneira a obter-se os referidos eléctrodos compósitos.
22. 22a. - Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por as fibras utilizadas serem fibras condutoras de carbono e/ou de boro.
23. 23a. - Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por as fibras serem fibras não condutoras sobre as quais foi feita a deposiação de um me tal.
24. 24a. - Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de que se produzir eléctrodos se procede à deposição de zinco, litio, magn£ sio ou cádmio.
25. 25a. - Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de que para se pro duzir eléctrodos positivos se procede à deposiação de dió xido de mangnês, óxido de niquel, dióxido de prata ou dióxido de titânio.
26. 26â. - Método de utilização do proce£ so de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, ca racterizado por ser utilizado na produção de compósitos cerâmicos, tanto dos do tipo cerâmica-cerâmica como dos do tipo material cerâmico com fibras misturadas.

    275. _ Processo para o fabrico de um material compósito cerâmico deste tipo dotado de aperfeiçoadas caracteristicas de resistência mecânica e de reisis_ tência ao desgaste, possuindo o material compósito fibras de reforço que reforçam (uma matriz cerâmica ou o percursor de uma matriz cerâmica, caracterizado por compreender as seguintes operações:

    submeter as fibras à acção de um campo electrostático que é induzido por uma corrente electrica de alta tensão a fim de preparar as fibras para serem impregnadas;

    impregnar as referidas fibras com uma matriz cerâmica ou com um percursor de uma matriz cerâmica ao mesmo tempo que se mantém as refridas sob as fibras a influência do referido campo electrostático, de maneira a consolidar a ligação entre as fibras e a matriz; e efectuar o cozimento do compósito formado pelas fibras impregnadas e pela matriz, de maneira a obter-se o referido material compósito cerâmico.

    281. - Processo e acordo com a reivindicação 27, caracterizado por as fibras que são utilizadas como elementos de reforço serem escolhidos de entre o grupo constituído por carboneto de silicio, boro, alumi_ na, carbono e poliamida sob quaisquer formas.

    291. - Processo de acordo com a reivindicação 27, caracterizado por a matriz ser escolhida de entre o grupo constituído por alumina, zircónio, em esp^ ciai uma mistura de ZrC^ + SiC^, de preeferência numa percentagem ponderai de 70% 30% respectivamente.

    301. - Processo de acordo com a reivindicação 28, carcaterizado por serem utilizadas fibras longas cujo comprimento deve ser de preferência igual ou aproximado ao comprimento da peça a ser produzida.

    311. - Processo de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por serem utilizadas fibras tecidas, e de preferência fibras tecidas longas.

    321. - Processo de acordo com areivindicação 26, caracterizado por oreferido compósito cer£ mico compreender uma matriz escolhida de entre o grupo cons

    -48tituido por alumina, zircónio ou uma mistura de zircónio e de SiO₂ enquanto que as fibras são escolhidas de entre o grupo constituído por alumina, carboneto de silicio, boro, carbono, ou poliamidas sob quaisquer formas.