AVANCES TECNOLÓGICOS DE ALEACIONES CON ALÚMINA COMO MATERIALCOMPUESTO

2. AVANCES  TECNOLÓGICOS DE ALEACIONES CON ALÚMINA COMO MATERIALCOMPUESTO.

Preparación de nanocompuestos de alúmina.

Hasta el día de hoy en el mundo se realizan extensos trabajos de investigación, para cumplir unos requerimientos industriales de materiales que tengan más resistencia y el menor peso posible, los investigadores de este artículo se centran en el mejoramiento de las propiedades de compuestos no metálicos de peso ligero. Este trabajo está enfocado en la preparación de materiales compuestos, reforzándolo con nanoparticulas de alúmina en proporciones de 1%, 3% 5%, y la experimentación con ensayos de tracción, flexión e impacto, de nanocompuestos. Un material nanocompuesto se forma mezclando dos o más de dos materiales y adicionándole nanopartículas “Una nanopartícula es una partícula microscópica con por lo menos una dimensión menor que 100 nm” en la matriz para desarrollar, y que se puedan controlar mejor las propiedades de los composites, (mejor comportamiento mecánico resistencia a flexión, a tracción, dureza…).[1]        

Materiales utilizados en esta investigación; resina epoxi o poliepóxido, es un polímero termoestable, se le agrega un catalizador para endurecer. Nano partículas de alúmina (Al 2 O 3) tamaño de 20-30 nm, La fibra de refuerzo utilizada en la preparación de los laminados de nanocompuestos son; Estera tejida de aramida (Pieza de tejido grueso y áspero), Estera tejida fibra de carbono, hibrida de aramida (keblar), son una clase de fibras sintéticas de alta resistencia térmica y buenos beneficios mecánicos. Estas están dadas a una ruptura dúctil, en lugar de una ruptura frágil como sucede con algunas fibras de carbono, y fibra de aramida como refuerzo. “estas son fibras de origen sintético y se obtienen por hilado de poliamidas aromáticas”. Para estos ensayos mecánicos se recortan de los laminados compuestos probetas de tamaño estándar, ASTM (Norma que especifican las condiciones de los ensayos para determinar las propiedades mecánicas, como la resistencia, la ductilidad y la dureza, de plásticos reforzados y sin reforzar), estas pruebas se realizan en máquina de prueba universal, máquina para prueba de tracción, flexión e impacto. Para la preparación del nanocompuesto, se dispersan las nanoparticulas de alúmina en metanol por medio de una técnica que se llama agitación mecánica, se cargan en los materiales compuestos, esto se somete a sonicacíon” aplicación de ultrasonidos para agitar las partículas de una muestra” para una dispersión efectiva de las nanopartículas. Esta mescla de metanol y nanoparticulas de alúmina, se mesclan en resina epoxi, se agitan por medio de una sonda de ultrasonidos. Durante el calentamiento y el secado de evapora el etanol. El epoxi-alúmina(Al2o3) se mescla con un catalizador o endurecedor y se construyen los diferentes laminados, de donde salen las muestras de prueba para este experimento. [1]        

La prueba de tracción; La geometría de estas probetas son las utilizadas según las normas ASTM D638, son paletas rectas con lengüetas en los extremos, esta prueba se realiza a los materiales compuestos; aramida, fibra de aramida(keblar) y fibra de carbono.  Se observa que para esta prueba de tracción el mejor resultado es cuando se agrega 1% de nanoparticulas de alúmina (Al2o3), que la fibra de carbono obtiene una propiedad de dureza más alta, a diferencia de la aramida y fibra de aramida(keblar).  [1]       

La prueba de flexión; en la muestra de las probetas dobladas se evaluó las fibras más externas en el momento de la falla, se realiza esta prueba en las tres muestras según los estándares de la norma ASTM D790. Se observa que el mejor resultado es cuando se agrega 5% de nanoparticulas de alúmina (Al2o3), que la propiedad de dureza es muy similar en los tres materiales, y aumenta considerablemente a diferencia de los estándares normales. [1]      

La prueba de impacto; esta prueba se realiza bajo la norma ASTM D256, las probetas para esta prueba se golpean con un péndulo de un peso y altura normalizado, en la fractura se observa la cantidad de energía absorbida por la pieza, con esta prueba se clasifican los materiales frágiles o dúctiles. Un material frágil en un impacto no se necesita menor energía que un material dúctil antes de la ruptura. Se observa que esta prueba no marca alguna diferencia significativa entre los tres materiales (Aramida, fibra de aramida, y fibra de carbono) en cuanto al porcentaje de partículas de alúmina (Al2o3), es indiferente en cuanto a la prueba de impacto, estos materiales actúan con una resistencia muy similar. [1]

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