Análisis de interfases/intercaras de materiales compuestos basados en fibras de carbono y matrices cianato

Resumen

El desarrollo tecnológico de las últimas décadas ha obligado a la ingeniería de materiales a tener que concebir nuevos materiales de altas prestaciones capaces de responder a las demandas de las nuevas apliaciones. El camino seguido ha sido el de combinar materiales conocidos para así obtener nuevos materiales con mejores propiedades. El denominador común de estos materiales, definidos como materiales compuestos, es que un elemento fibroso aporta resistencia a una matriz que configura geométricamente el material final. Son materiales altamente heterogéneos, por lo que son muchos los parámetros que hay que controlar para optimizar las propiedades finales del producto: los parámetros relacionados con los componentes, la matriz y el refuerzo, y los relacionados con las interfases/intercaras entre la matriz y el refuerzo. El objetivo principal del presente trabajo ha sido el análisis de estas interfases/intercaras y su influencia en el comportamiento mecánico del material compuesto. Para el desarrollo el trabajo se ha elegido una matriz polimérica termorrígida, un éster cianato y como refuerzo se ha utilizado fibra de carbono de alta resistencia sometida a diversos tratamientos superficiales para investigar las diferentes interfases/intercaras generadas y como éstas afectan en las propiedades finales del material compuesto. Por otro lado, si bien el éster cianato es conocido por su relativa alta tenacidad comparado con otros polímeros termorrígidos, algunas aplicaciones requieren aumentar su resistencia a fractura. Se pueden utilizar diferentes métodos, el más común es la adición de elastómeros o de polímeros termoplásticos de altas prestaciones a la resina sin curar. En el presente trabajo se ha elegido la modificación mediante la adición a la resina de polímero termoplástico, concretamente el polímero elegido ha sido una poliéter imida, PEI. Se ha modificado el éster cianato con diferentes porcentajes de PEI