Ensayo de Tensión de un material compuesto resina poliester-alumina

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Resumen— El siguiente informe, muestra los resultados obtenidos de un ensayo de tracción a tres tipos de probetas con resina poliéster y compuesto poliester-alúmina. Estas son solo resina, resina con 10% de alúmina y resina con 25% de alúmina. Con los resultados obtenidos se procedió a calcular el esfuerzo a la tracción y el módulo de elasticidad para cada material. Utilizando la gráficaobtenida de esfuerzo - deformación se analizó el comportamiento de cada tipo probeta de material compuesto resina-alúmina.

Palabras clave— Resina, alúmina, ensayo tracción, módulo de elasticidad.

I. INTRODUCCIÓN
El estudio y fabricación de materiales compuestos resulta un campo muy interesante para la aplicación en diseños particulares, ya que con ellos se pueden encontrar resultadosextraordinarios. Los materiales compuestos se basan en el sistema matriz-refuerzo, donde le refuerzo que puede ser de partículas o fibras de un material específico.

En esta práctica se quiso fabricar un material basado en una matriz polimérica de resina de poliéster y partículas de alúmina micorgranulada, y así evaluar por medio de un ensayo de tracción algunas de sus propiedades mecánicas.

Elpoliéster es una resina termoestable obtenida por polimerización del estireno (C8H8) y otros productos químicos. Se endurece a la temperatura ambiente y es muy resistente a la humedad y a las fuerzas mecánicas. Se usa en la fabricación de fibras y recubrimientos de láminas. En cuanto a la Alumina u óxido de aluminio (Al2O3 ) es el componente más importante en la constitución de las arcillas y losesmaltes, confiriéndoles resistencia y aumentando su temperatura de maduración.

Normalmente, las partículas de alumina son utilizadas como refuerzo en matrices de aluminio, formando un grupo de materiales avanzados por su gran resistencia, su alto modulo especifico, bajo coeficiente de expansión térmica y su buena resistencia a la flexión. La alúmina es depositada en partículas en la matrizmetálica mediante procesos de metalurgia; además se a venido emergiendo otro llamado “In –situ”. En este método, las partículas son formadas en fundiciones como los productos de reacciones de reducción. La ventaja radica en que por este método se logra gran compatibilidad y una interfaze mejorada de las praticulas y la matriz. A pesar de que la alumina ha sido reconozida como un buen refuerzo paramatrices de aluminio, hay muy poco trabajo reportado sobre el tema.
En cuanto a resultados obtenidos en la fabricación de materiales compuestos reforzados con alumina, se econtro un estudio realizado por Majid Hoseini [2], donde se fabricaron tres especimentes de compuesto en un matriz de alumino con tres diferentes porcentajes de alumina es peso como se muestra en al tabla 1.


Tabla 1.Composición materiales compuestos (wt%)

Estos tres especimenes se ensayaron a tracción. La figura 1. Muestra las curvas esfuerzo deformación para los tres especimenes. Se concluyo que no habia consistencia en las curvas; uno de ellos se rompio antes de llegar a su resistencia ultima . Tambien una examinacion de estos revelo que durate la solidificación se generaron cabidades y porosidades, lo quecauso un comportamiento no uniforme de las propiedades mecanicas.


Figura 1. Curva esfuerzo deformación de lso tres especimenes de material compuesto ensayados.

Para sobrelllevar esto y comparar las propiedaes mecanicas se evaluaron los especimenes del material a temperatura ambiente y a altas temperaturas. Por ultimo se encontro que a temperatura ambiente la alumina no hacia efectoaumentando la resistencia del material mientras una temperatura de 300 °C, habia un incremento significativo n las resistencias de lso compositos.


Figura 2. Curva esfuerzo deformación de lso tres especimenes de material compuesto ensayados a 300°C.

En este caso, se fabricarón tres probetas de un compuesto de matriz polimerica reforzada con partículas de Alumina. Se realizó el ensayo de tracción...