Estudio interfacial fotoelástico de la geometría de pull-out en sistemas resina epóxica-fibra de poliester / Emmanuel Alejandro Flores Johnson

Tesis (Maestría en Materiales Poliméricos) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2005.

La fotoelasticidad es una de las técnicas de análisis mecánico más usadas debido a que permite el estudio in situ de los esfuerzos mecánicos generados en un material compuesto modelo sometido a una deformación. La técnica tiene un bajo costo en comparación con otras técnicas. La fotoelasticidad se basa principalmente en el fenómeno de la birrefrigencia temporal inducida que presentan algunos materiales transparentes cuando se les aplica una carga. Esta birrefrigencia temporal es proporcional a los esfuerzos internos en el material, por lo tanto, al estudiar los patrones birrefrigentes o fotoelásticos observados en el material es posible conocer la distribución de esfuerzos en el mismo. En el presente trabajo se estudió la adhesión interfacial existente en un material compuesto modelo de resina epóxica/fibra de poliéster usando la técnica de fotoelasticidad. Algunas fibras de poliéster fueron modificadas superficialmente aumentado la rugosidad de su superficie para mejorar el anclaje mecánico antes de la preparación de las probetas y otras recibieron un tratamiento químico con plasma de nitrógeno y anilina para mejorar la afinidad de su superficie con la matriz. Adicionalmente se usaron fibras corrugadas con propósito de mejorar el anclaje mecánico. Se prepararon materiales compuestos modelo de la geometría de "Pull-out" usando las fibras con los diversos tratamientos y fueron probados. Durante la prueba, la distribución de esfuerzos generada por la carga aplicada fue monitoreada hasta que la interfase falló para estimar el Esfuerzo Cortante Interfacial fibra-matriz. Los resultados obtenidos fueron comparados con el modelo de "shear-lag" y con resultados reportados con el mismo sistema pero sin tratamiento alguno.