Rendimiento Mecánico de Compuestos de Epoxi Reforzados con Lana: Análisis de Tensión, Flexión, Compresión e Impacto

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Materiales; Ingeniería de Polímeros; Materiales Sostenibles

Sus antecedentes:

• Las resinas epoxi se utilizan ampliamente pero pueden ser quebradizas.; Las fibras naturales ofrecen una alternativa sostenible a los refuerzos sintéticos.; La lana de oveja presenta una opción de refuerzo económica y biodegradable.

Objetivo del estudio:

• Evaluar las fibras de lana de oveja lavadas como refuerzo sostenible para epoxi.; Determinar la longitud y el contenido óptimos de la fibra para mejorar las propiedades mecánicas.; Evaluar la respuesta mecánica bajo diversas condiciones de carga.

Principales métodos:

• Se prepararon especímenes con longitudes de fibra de lana de 3, 6 y 10 mm y contenidos de 1,0-5,0% en peso.; Las pruebas mecánicas incluyeron carga de tracción, flexión, compresión e impacto Charpy.; Se utilizó el Análisis de Varianza (ANOVA) para determinar la significancia de la longitud y el contenido de la fibra.

Principales resultados:

• La tensión y el módulo de tracción aumentaron hasta un 10% y un 50%, respectivamente, con fibras de 10 mm/1,5% en peso.; El estrés de fractura por flexión mejoró entre un 35% y un 45% con fibras de 3-6 mm al 2,5-5% en peso.; El estrés de fluencia a compresión aumentó hasta un 160% con fibras de 3 mm/2% en peso, pero la absorción de energía de impacto disminuyó significativamente.

Conclusiones:

• El refuerzo optimizado con fibra de lana puede mejorar propiedades mecánicas específicas de las resinas epoxi.; La longitud de la fibra es crítica para el rendimiento a tracción y compresión, mientras que el contenido influye en el comportamiento de flexión e impacto.; El epoxi reforzado con fibra de lana es adecuado para aplicaciones no estructurales a semiestructurales que priorizan la sostenibilidad.