31 de enero de 2017

Nanotubos de Carbono - una revolucion en el refuerzo de compuestos?

Un estudio reciente realizado por el Instituto de Polímeros y Compuestos de la Universidad de Tecnología de Hamburgo ha comparado el preimpregnado de fibra de carbono unidireccional modificado con nanotubos de carbono de pared puro y solo. A concentraciones ultra bajas de 0,01 y 0,05% en peso, los nanotubos mejoraron significativamente las propiedades de fractura y el comportamiento de fatiga.


La fibra de carbono 'prepeg' es una fibra de carbono convencional que se ha pregrabado con resina catalizada (típicamente epoxi) durante la fabricación. Los prepregs son utilizados típicamente por los fabricantes que están interesados ​​en minimizar el peso de su parte. Por ejemplo, las aplicaciones típicas pueden incluir productos aeroespaciales, de carreras, artículos deportivos, recipientes a presión y productos comerciales.

Según lo descrito por Jens Schneider, Líder de Desarrollo y Apoyo OCSiAl para adhesivos y materiales compuestos, en un próximo artículo de la Revista JEC, el estudio del Instituto de Polímeros y Compuestos de la Universidad de Tecnología de Hamburgo, comparó un sistema prepreg de epoxi termofundible puro con uno que fue modificado con un concentrado industrialmente disponible que contiene nanotubos de carbono de pared única TUBALL producidos por OCSiAl. Los nanotubos de carbono tienen propiedades excepcionales - incluyendo una resistencia y rigidez extraordinarias - que los hacen útiles en una gama de ciencias y tecnologías (ver aquí un informe anterior sobre los nanotubos de carbono). El preimpregnado de fibra de carbono unidireccional contenía fibras de carbono Mitsubishi del tipo Grafil 34-700.

Los sistemas preimpregnados puros y modificados se sometieron a condiciones de servicio ordinarias, específicamente un impacto de 28,3 J. Los especímenes puros tenían un área media de delaminación de 3940 ± 469 mm2, mientras que para los especímenes con un contenido de nanotubos de 0,01% en peso esto era 3830 ± 474 mm2, y para aquellos con una modificación de 0,05% en peso de nanotubos, el área media de delaminación fue de 3180 ± 127 mm2. Por lo tanto, los especímenes modificados con 0,05% en peso de nanotubos registraron una reducción significativa del área de delaminación del 19% (véase la figura). Además, la compresión después de la resistencia al impacto se incrementó en aproximadamente un 5%.

Los resultados han alentado a la Universidad de Tecnología de Hamburgo para continuar la prueba de materiales avanzados de alto desempeño creados con el uso de nanotubos de carbono de pared única TUBALL. En otros lugares, los grandes fabricantes están llevando a cabo ensayos industriales. Se espera que otros resultados demuestren un alto potencial para compuestos de alta calidad para una amplia gama de aplicaciones en los sectores aeroespacial, automotriz, deportivo, industrial y otros.

OCSiAl sintetiza casi el 90% de la capacidad mundial de nanotubos de carbono de una sola pared. La empresa afirma que su enorme cuota de mercado es el resultado de la tecnología única que ha desarrollado que le permite producir nanotubos de carbono de alta calidad de pared única, bajo la marca TUBALL, a escala industrial ya un precio 75 veces inferior al de de los análogos más cercanos.

Speciality Chemical Magazine
23 Enero 2017

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