Materiais compósitos são amplamente utilizados em estruturas leves, devido à combinação entre materiais (matriz e reforço) com propriedades distintas, que possibilitam conciliar propriedades como resistência mecânica e leveza, necessária em setores industriais como aeronáutica, aeroespacial, eólica entre outras. O desempenho mecânico de compósitos estruturais é dependente das características mecânicas de suas fases constituintes e da região interfacial entre matriz e reforço. Diversas abordagens empregadas na busca de melhorar as propriedades interfaciais envolvem processos químicos como sizing, ou processos físicos como plasma para alterar as propriedades superficiais da fibra. Com o desenvolvimento da nanotecnologia, o uso de nanomateriais como agente interfacial vem se mostrando uma tendência principalmente utilizando materiais baseados em celulose, abundante na natureza, de fonte renovável, biodegradável e biofriendly. Nesse trabalho as características morfológicas de deposição e as propriedades mecânicas de compósitos de fibra de carbono / epóxi revestidas com microfibrilas de celulose (MFC) foram investigadas em função do conteúdo de MFC na superfície das fibras de carbono (FC) e do método de deposição. Os tecidos de FC foram revestidos com MFC por imersão e aspersão em dispersões aquosas de MFC (0,1%, 0,2% e 0,4% em peso). Análises microscópicas por MEV e AFM mostraram diferenças morfológicas entre os métodos de deposição, as microfibrilas revestiram as FC imersas enquanto que por aspersão a MFC interconectou as FC adjacentes. Os tecidos tratados com 0,4% em peso de MFC apresentaram sinais de aglomeração e formação de um filme de MFC na superfície. As medidas de rugosidade via AFM indicaram um aumento da área superficial nos tecidos revestidos seguida de uma queda nas amostras tratadas com 0,4% em peso de MFC, devido a formação do filme na superfície. Foi investigada a função da MFC como agente interfacial nas propriedades de flexão dos compósitos FC / epóxi revestidos com MFC. A imersão em 0,1% em peso de MFC apresentou uma resistência a flexão de 481 MPa em média, aumento de 15% em relação a referência com 405 MPa. Já a aspersão de 0,1% em peso de MFC promoveu um ganho de 15% na deformação de tensão máxima, devido ao efeito de ponte da MFC entre as FC. Houve um aumento da rigidez nas amostras aspergidas (A-0,2 e A-0,4) devido a fragilização promovida pela formação de um filme de MFC na superfície do tecido. Imagens coletadas num microscópio óptico mostraram diferenças nos mecanismos de dano do compósito com a adição de MFC que indicaram um aumento do gasto energético na propagação das trincas nas amostras tratadas com dispersões de 0,1% em peso de MFC. Com isso, os parâmetros de deposição de MFC em tecidos de fibra de carbono desse estudo podem auxiliar na otimização do desempenho mecânico de compósitos de fibra de carbono / epóxi revestidos com MFC.

Composite materials are widely used in light structures, due to the combination of materials (matrix and reinforcement) with distinct properties, which make it possible to combine properties such as mechanical resistance and lightness, necessary in industrial sectors such as aeronautics, aerospace, wind power among others. The mechanical performance of structural composites is dependent on the mechanical characteristics of their constituent phases and the interfacial region between matrix and reinforcement. Several approaches employed in the search for improving interfacial properties involve chemical processes such as sizing, or physical processes such as plasma to alter the surface properties of the fiber. With the development of nanotechnology, the use of nanomaterials as an interfacial agent has been showing a trend mainly using materials based on cellulose, abundant in nature, from a renewable source, biodegradable and biofriendly. In this work, the morphological characteristics of deposition and the mechanical properties of carbon fiber/epoxy composites coated with cellulose microfibrils (CFM) were investigated as a function of the content of CFM on the surface of carbon fibers (CF) and the method of deposition. The CF tissues were coated with CFM by immersion and sprinkling in aqueous CFM dispersions (0.1%, 0.2%, and 0.4% by weight). Microscopic SEM and AFM analyses showed morphological differences between the deposition methods, the microfibrils coated the CF by immersion while sprinkling the CFM interconnected the adjacent CF. Tissues treated with 0.4% by weight of CFM showed signs of agglomeration and formation of a CFM film on the surface. The measures of roughness via AFM indicated an increase in the surface area in the coated tissues followed by a drop in the samples treated with 0.4% by weight of CFM, due to the formation of the film on the surface. The function of CFM as an interfacial agent in the bending properties of CFM-coated epoxy composites was investigated. The 0.1% by weight immersion of CFM presented a bending resistance of 481 MPa on average, an increase of 15% in comparison to the reference with 405 MPa. The 0.1% dipping in CFM weight, on the other hand, promoted a 15% gain in maximum stress deformation, due to the CFM bridging effect between the CFM. There was an increase in stiffness in the sprayed samples (A-0.2 and A-0.4) due to fragilization promoted by the formation of a CBM film on the fabric surface. Images collected in an optical microscope showed differences in the mechanisms of composite damage with the addition of CFM that indicated an increase in energy cost in the propagation of the cracks in the samples treated with 0.1% by weight CFM dispersions. Thus, the parameters of CFM deposition in carbon fiber tissues of this study can help optimize the mechanical performance of CFM coated carbon fiber/epoxy composites.