Estudio de las propiedades mecánicas de un material compuesto híbrido desarrollado con fibras convencionales reforzado mediante fibras electrohiladas

Abstract

La presente investigación consiste en el estudio de las propiedades mecánicas de materiales compuestos híbridos desarrollados con fibras convencionales, en este caso fibras de vidrio de 4 diferentes tipos, las mismas que han sido reforzadas mediante fibras electrohiladas de Poliacrilonitrilo (PAN) y con dispersión de nanotubos de carbono. Se buscó un Diseño de Experimentos (DOE) adecuado que ayude a encontrar la combinación de parámetros óptimos para obtener las fibras con mayor esfuerzo máximo a la tensión, es por eso que se aplicó el método Taguchi y de esta manera se empezó con la fabricación de fibras mediante la técnica de electrospinning variando los diferentes parámetros como son: distancia, caudal y porcentaje de PAN, una vez encontrada la de mayor valor, se procede a dispersar nanotubos en diferentes porcentajes, obteniendo una mejora de alrededor de 30% en ensayos de tensión; una vez obtenida esta mezcla, se aplicó el reforzamiento a las fibras convencionales para ser preparadas como material compuesto híbrido, y mediante un análisis comparativo entre el mismo material fabricado de la misma manera y reforzado con PAN y nanotubos, realizar ensayos según la Norma ASTM D3039, obteniendo una curva esfuerzo deformación de la misma, concluyendo que mejora hasta un 16,17% en el valor del esfuerzo último a la tensión, de similar manera al realizar una visualización del material con refuerzo y sin refuerzo la diferencia en lo referente al acabado superficial se alcanza un N2, concluyendo así que sería ideal para el reforzamiento de materiales compuestos como matriz polimérica.