Resumen

En este estudio se examinó experimental y analíticamente la influencia de los hilos en Z de nanofibras de carbono (CNF) en la conductividad térmica a través del espesor (es decir, en la dirección Z) de los plásticos unidireccionales reforzados con fibra de carbono (CFRP). Se planteó la hipótesis de que una red de hilos en Z de CNF dentro de los CFRP proporcionaría una microestructura conductora térmica en todo el espesor de la muestra que aumentaría la conductividad térmica a través del espesor. Los experimentos mostraron que la conductividad térmica a través del espesor de los CFRP con hilos en Z de CNF (9,85 W/m-K) era aproximadamente 7,53 veces mayor que la de los CFRP de control (1,31 W/m-K) y 2,73 veces mayor que la de los CFRP modificados con CNF no alineados (3,61 W/m-K). Por consiguiente, los hilos en Z de CNF desempeñan un papel importante en el aumento de la conductividad térmica a través del espesor de los CFRP. Para comprender mejor el papel de los hilos Z de CNF en el transporte térmico a través del espesor, se construyeron modelos lógicos simples de los CFRP y se compararon con los resultados experimentales. A través de estos análisis, se determinó que los hilos en Z de CNF mejoran sustancialmente la conductividad térmica a través del espesor mediante la creación de enlaces de fibra de carbono-CNF en todo el laminado CFRP; estos enlaces permiten que el flujo de calor evite en gran medida la resina resistiva que envuelve las fibras de carbono. Además, las pruebas de infrarrojos térmicos demostraron que el aumento de la conductividad térmica a través del espesor del CFRP con hilos Z de CNF permitía la localización y visualización de defectos dentro del laminado, lo que no era posible con el CFRP de control.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Bioingeniería Nanocompuestos Nanotubos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Bioengineering Nanocomposites Nanotubes
• Palabras claves:cnf z, conductividad térmica, espesor, cfrps, hilos, modelos lógicos simples, ensayos infrarrojos térmicos, fibra de carbono unidireccional, tiempos, laminado cfrp
• Keywords:cnf z, thermal conductivity, thickness, cfrps, threads, simple logical models, thermal infrared tests, unidirectional carbon fiber, times, cfrp laminate