Efecto de la adición de nanotubos de carbono en el comportamiento al desgaste en compuestos con matriz termoestable reforzados con fibra de vidrio.

Abstract

El desgaste es un fenómeno físico que ocurre en todo tipo de máquinas donde exista movimiento relativo, produciendo pérdidas de energía y fallas en éstas, generando aumento en los costos de producción. Esto le hace tener una gran importancia a nivel industrial. El objetivo principal de este trabajo es evaluar el efecto en el comportamiento al desgaste al adicionar nanotubos de carbono en un polímero reforzado con fibra. La matriz utilizada es epoxi y la fibra es de vidrio unidireccional. Los nanotubos de carbono vienen previamente mezclados en una base de las resinas epoxi y con ellos se construye dos tipos de materiales, con nanotubos y sin ellos. Se determina su resistencia al corte interfacial (IFSS), tasa de liberación de energía crítica intralaminar en el modo I del compuesto GICC, tasa de desgaste abrasivo de tres cuerpos (contra arena/superficie de goma), y deslizante (contra acero). En ambos ensayos de desgaste la dirección de deslizamiento es transversal a la orientación de las fibras. Los nanotubos de carbono aumentan la IFSS en un 11%, mientras que la GICC del compuesto no cambia, y tampoco lo hace la tasa de desgaste abrasivo. Los ensayos de desgaste deslizante no son determinantes debido a la alta dispersión de los resultados y el coeficiente de roce deslizante no cambia debido a los nanotubos. Se concluye que cuando se somete un material compuesto de matriz frágil a desgaste abrasivo severo debido a una alta penetración del abrasivo (con respecto al tamaño del refuerzo), un aumento en la IFSS no genera una mejora en la resistencia al desgaste si es que laGICC no mejora, ya que el desprendimiento de material sucedería a partir de las grietas generadas en la matriz y no por la interfaz-matriz fibra.