Última modificación: 22-10-2016
Resumen
El creciente interés actual por los materiales y estructuras multifuncionales está motivado por la necesidad de desarrollar nuevos materiales y estructuras que desempeñen simultáneamente diferentes funciones estructurales o funciones estructurales y no estructurales combinadas. Por tanto, el desarrollo de técnicas de detección de daño en materiales compuestos, representan un aspecto muy importante para aumentar su confiabilidad en servicio. Como cualquier propiedad derivada de la estructura electrónica, el magnetismo puede servir para sensar cambios en un material. Para poder incorporar la propiedad magnética al material polimérico, se deben añadir partículas que exhiban magnetismo a temperatura ambiente (rango de temperatura de trabajo). Para ello, los materiales magnéticos a base de óxido de hierro son buenos candidatos. En este trabajo se desarrollaron compuestos de matriz polimérica con capacidad potencial de monitorear daño a través de cambios en su respuesta magnética inducidos por deformación. Se estudiaron compuestos de tereftalato de polietileno amorfo (PET-G) modificado con partículas magnéticas de hexaferrita de bario (Hexa;BaFe12O19). Las partículas magnéticas fueron sintetizadas mediante el método de sol-gel y caracterizadas a través de microscopia electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (DRX). Los compuestos se prepararon por el método de evaporación de solvente o casting en presencia de diclorometano con un contenido de 3% en peso de hexaferrita de bario. Se analizó la distribución de partículas en los compuestos mediante microscopía SEM y se realizaron ensayos de tracción uniaxial a fin de comparar el comportamiento mecánico (módulo Young, resistencia a la tracción y deformación máxima) de los diferentes materiales: películas de PET-G y PET-G+3% en peso de hexaferrita de bario obtenidas por casting. Se observó una menor deformación a la rotura (ductilidad) de las películas de PET-G+3% de hexaferrita de bario con respecto a la matriz. Se realizó la evaluación de los mecanismos de daño a través de microscopía SEM de las caras laterales de probetas ensayadas en tracción hasta condiciones subcríticas observándose el despegue de las partículas en la matriz y subsiguiente crecimiento plástico de huecos. A futuro se está analizando el efecto de distintos grados de deformación sobre el comportamiento magnético de los materiales para evaluar su capacidad para monitorear daño.