Resumen

Un campo muy interesante de la investigación sobre materiales compuestos avanzados es la posibilidad de integrar nuevas funcionalidades y mejoras específicas que actúan sobre la matriz del compuesto mediante una resina nanocargada. De este modo, el composite se convierte en un llamado "composite multiescala" en el que las diferentes fases cambian de nano a macroescala. Por ejemplo, la incorporación de rellenos conductores a nanoescala con una conductividad eléctrica intrínsecamente alta podría permitir una adaptación de esta propiedad para el material final. Las propiedades de los nanotubos de carbono (CNT) los convierten en un candidato eficaz como relleno en sistemas compuestos de polímeros para obtener materiales estructurales ultraligeros con características eléctricas y térmicas avanzadas. Sin embargo, existen varios problemas relacionados con la distribución en la matriz y con la procesabilidad de los sistemas rellenos de CNT. Los procesos de moldeo líquido existentes, como el moldeo por transferencia de resina (RTM) y el moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (VARTM), pueden adaptarse para producir polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) impregnados con resinas nanorrellenas de CNT. Lamentablemente, la carga de más del 0,3-0,5% de CNT puede dar lugar a viscosidades elevadas de la resina que son inaceptables para este tipo de procesos. Además de los problemas de viscosidad relacionados con el alto contenido de CNT, un efecto de filtración de los nanorellenos causado por el medio fibroso también puede conducir a una calidad inadecuada del componente final. Este trabajo describe el desarrollo de un proceso eficaz de fabricación de un panel compuesto multiescalar reforzado con fibras, con una matriz epoxi tetrafuncional cargada con nanotubos de carbono para aumentar sus propiedades eléctricas y con GPOSS para aumentar su resistencia al fuego. Se ha intentado una primera aproximación con un proceso tradicional de infusión de líquidos. Como ya se ha anticipado, esta técnica ha mostrado considerables dificultades relacionadas tanto con el bajo nivel de impregnación alcanzado, debido a la alta viscosidad de la resina, como con los efectos de filtración de las nanocargas dispersas. Para superar estos problemas, se ha propuesto un proceso oportunamente modificado basado en una especie de infusión de la película. Esta modificación ha dado un resultado aceptable en cuanto a la impregnación y la disposición morfológica de los CNT en el CFRP nanorelleno. Finalmente, la técnica de infiltración desarrollada se ha probado para la fabricación de un panel reforzado con fibra de carbono con una forma más compleja.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:moldeo por transferencia de resina, fibra de carbono, efectos de filtración, material compuesto avanzado, tipo de proceso, disposiciones de cnt, términos de impregnación, alto contenido de cnt, nivel de impregnación, matriz epoxi funcional
• Keywords:resin transfer molding, carbon fiber, filtration effects, advanced composite material, kind of process, arrangements of cnts, terms of impregnation, high cnt content, level of impregnation, functional epoxy matrix