Efecto de fibras micro y nanométricas de carbono en el comportamiento dinámicomecánico y tribológico de la poliéter-éter cetona Efecto de fibras micro y nanométricas de carbono en el comportamiento dinámicomecánico y tribológico de la poliéter-éter cetona

Abstract

En este artículo, se analiza el efecto de la incorporación de fibras micrométricas de carbono (FC) y nanofibras de carbono (NFC), en una matriz termoplástica de poliéter-éter cetona (PEEK), sobre las propiedades dinámico-mecánicas y tribológicas de los compuestos obtenidos. Se elaboraron compuestos de PEEK reforzado con fibras de carbono micrométricas y nanométricas mediante la técnica de extruido y moldeado por inyección, en diferentes proporciones (0,6; 1; 3 y 5% en peso). Las probetas se enfriaron desde el estado fundido en un molde refrigerado con agua, obteniendo diferentes grados de cristalinidad.A fin de contrarrestar la disparidad de la cristalinidad, se realizó un tratamiento térmico a las diferentes formulaciones, con el objeto de homogenizar la estructura cristalina del PEEK.Las propiedades dinámico-mecánicas mostraron incrementos de la rigidez por debajo de la temperatura de transición vítrea para los sistemas que contenían refuerzo, siendo la concentración con mayor cantidad de fibras (micro/nano), las que presentaban mejor comportamiento con respecto a la matriz sin refuerzo.Así mismo, se realizó un estudio tribológico llevando a cabo ensayos oscilatorios, bajo movimiento lineal-recíproco de alta frecuencia, en un tribómetro SRV con los diferentes tipos de compuestos, evaluando su comportamiento en fricción y desgaste. En este sentido, la matriz termoplástica sin refuerzo ofreció el peor comportamiento en cuanto a fricción y desgaste, registrando el coeficiente de fricción más alto y la mayor profundidad de huella.La adición de diferentes porcentajes de fibra de carbono, implicó una reducción del coeficiente de fricción y del desgaste, tanto mayor cuanto más alta fue la proporción de fibra añadida.

Palabras clave: Compuestos, nanofibras de carbono, matriz termoplástica, propiedades dinámico-mecánicas y tribológicas.