Diseño y fabricación de un material híbrido granular con alta capacidad de disipación de energía

  • I. Muriel Departamento de Ciencia de Materiales, Centro de Investigación en Materiales Estructurales (CIME), Universidad Politécnica de Madrid. ETSI Navales
  • J. C. Suárez Departamento de Ciencia de Materiales, Centro de Investigación en Materiales Estructurales (CIME), Universidad Politécnica de Madrid. ETSI Navales
  • C. Santos Repsol Technology Center
  • C. Alía Departamento de Ciencia de Materiales, Centro de Investigación en Materiales Estructurales (CIME), Universidad Politécnica de Madrid. ETSI Navales
  • P. Pinilla Departamento de Ciencia de Materiales, Centro de Investigación en Materiales Estructurales (CIME), Universidad Politécnica de Madrid. ETSI Navales

Resumen

En la industria actual existe cada vez un interés mayor en obtener materiales más ligeros, más tenaces y resistentes a los impactos. Buscando inspiración en la propia naturaleza, es posible encontrar numerosos ejemplos de materiales con propiedades en gradiente que sirven como base para el desarrollo de nuevos materiales híbridos. Por otro lado, estudios sobre materiales granulares muestran la posibilidad de confinar la energía de un impacto dentro del propio material, permitiendo descomponer el impulso inicial en una serie de impulsos más débiles, disipar la energía mediante mecanismos diversos y liberar la energía no disipada de forma paulatina. En este artículo se recogen los resultados de un estudio preliminar del proceso de diseño y fabricación de un material híbrido granular (matriz polimérica de ABS y refuerzo del 0,25% de nanoláminas de carbono) inicialmente en forma de filamento, que después se empleará para la fabricación de capas viscoelásticas. Estas capas serán fabricadas mediante técnicas de impresión 3D y serán introducidas en el interior de un material estructural para mejorar su comportamiento frente a choques e impactos y aumentar su capacidad de disipación de energía, objetivo último de esta investigación. En el estudio se muestran ensayos no destructivos para la caracterización morfológica del nanorefuerzo (análisis SEM) y para la comprobación de la homogeneidad del refuerzo en el filamento de material híbrido (análisis Micro-CT), así mismo se emplea el método matemático de los diagramas de Voronoï para complementar los resultados. Mediante la realización de ensayos mecánicos se comprueba la mejora de las propiedades mecánicas del material híbrido granular.

Publicado
2018-01-20
Como citar
MURIEL, I. et al. Diseño y fabricación de un material híbrido granular con alta capacidad de disipación de energía. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 2, n. 1, jan. 2018. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/91>. Fecha de acceso: 27 feb. 2021