Preparación y caracterización de materiales compuestos laminados fibroreforzados multicapa / Genaro Antonio Soberanis Monforte

Tesis (Maestría en Materiales Poliméricos) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2006.

Laminados monocapa unidireccionales y multicapa fueron preparados con diferentes orientaciones usando como refuerzo fibras de aramida (Twaron) y como matriz un polímero termo plástico (Polipropileno). La matriz fue molida y tamizada, y su tamaño de partícula fue determinado. Las fibras fueron impregnadas con la matriz por el método de polvos. Para ello se rediseñó y modifico un sistema continuo de impregnación. Después de obtener las preformas en la línea de impregnación se laminaron por compresión en una prensa. Para ello se diseñó y construyó un molde para obtener placas de 250 x 250 mm de donde fueron cortadas probetas de 250 x 25 mm para pruebas de tensión. Laminados monocapa unidireccionales (0°, 45° Y 90°) fueron preparados, así como celdas base con una sucesión de capas a diferentes orientaciones. Se usaron extensómetros para medir la elongación de las probetas durante las pruebas de tensión. Los resultados de las pruebas mecánicas de las celdas base mostraron una mejora respecto a las monocapa. Además, sus propiedades fueron intluenciadas por la orientación y el contenido de las fibras. Se observó que las fibras a 00 proporcionaron el mayor nivel de refuerzo, pero la rigidez de la celda base aumentó con el número de capas con esta orientación. Las capas orientadas a :t 450 proporcionaron un balanceo de las cargas aplicadas al material, retardando la falla ya que desvían la trayectoria de la grieta y contrarrestan los esfuerzos cortantes en el plano. Las fibras a 900 actuaron como relleno y no contribuyeron notablemente al refuerzo. Sin embargo, no se presentó un desprendimiento total entre la fibra y la matriz por lo que incrementaron la deformación de los laminados. Los especimenes ensayados a tensión, fueron analizados por medio de microscopia óptica y estereoscópica para observar la forma de falla, misma que fue influenciada por la orientación de las capas de fibras. Finalmente se usó extracción soxhlet para determinar el porcentaje real de fibra contenida en los laminados.