Patrones y mecanismos de fractura en los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras
El objetivo de esta investigación es el de aportar un estudio documental y experimental acerca de los patrones y mecanismos de fractura característicos de los materiales compuestos. Los materiales a utilizar para esta investigación fueron resinas poliéster y epóxica como matrices de los compuesto...
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Tesis |
| Lenguaje: | Spanish / Castilian |
| Publicado: |
2013
|
| Acceso en línea: | http://eprints.uanl.mx/3689/1/1080256694.pdf |
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|---|---|
| author | Rodríguez Vázquez, Carlos Alfonso |
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| description | El objetivo de esta investigación es el de aportar un estudio documental y
experimental acerca de los patrones y mecanismos de fractura característicos de los
materiales compuestos. Los materiales a utilizar para esta investigación fueron
resinas poliéster y epóxica como matrices de los compuestos y fibras de vidrio y
carbono como los refuerzos. Se fabricaron probetas con base en las normas ASTM
D790 Y D3039 para fracturarlas en tensión y flexión, las probetas fabricadas se
realizaron con un 30% en peso de fibras en la matriz y fueron fracturadas a
temperatura ambiente, posteriormente se realizó el estudio fractográfico mediante
Microscopía Electrónica de Barrido. Para conocer a fondo los patrones y
mecanismos de fractura también se realizaron fracturas en tensión y flexión a la
resina poliéster en su estado puro, es decir, sin sus refuerzos. Para la resina
poliéster se utilizó un 3-4% en peso de catalizador para su endurecimiento,
posteriormente se fabricaron las probetas para fracturarlas en tensión, los patrones
de fractura presentados fueron: patrones de río, fracturas radiales y clivaje en
etapas. Posteriormente cuando se introdujo el refuerzo (fibra de vidrio) se
fracturaron las probetas en flexión, los patrones de fractura identificados en las
probetas mediante fractografía fueron: la delaminación causado por el mecanismo
de fractura “debonding”, una interfase deficiente entre la fibra y la matriz,
patrones de fracturas radiales en las fibras causado por un mecanismo de esfuerzos
de tensión, así como también microbuckling, un patrón característico causado por
un mecanismo de esfuerzos de compresión.
De igual manera las resinas epóxicas reforzadas con fibra de vidrio o carbono
presentaron los mismos patrones y mecanismos de fractura. Por último, se pudo
concluir que estos patrones y mecanismos se presentan en todas las probetas
fracturadas; sin embargo, surge la pregunta ¿Cuándo es más probable que se
presente cierto patrón de fractura?, es decir, ¿Cuándo será delaminación causado
por debonding? y ¿Cuándo será fractura de la fibra?, la delaminación ocurrirá 11
siempre y cuando la interfase entre la fibra y la matriz sea débil, en cambio si la
interfase presenta buena adhesión se presentaran mecanismos de fractura en las
fibras. |
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