Propiedades mecánicas de los polímeros y los compuestos
El Centro de Conocimiento en la Práctica de la CKN se encuentra en las primeras fases de creación de contenidos y actualmente se centra en el tema de la gestión térmica.
En el caso de las resinas de polímeros termoestables (por ejemplo, epoxis y poliésteres), el grado de curado (DOC), \(x\), es una representación numérica del grado de avance de la reacción de curado químico (proceso de reticulación). Se considera una variable de estado de procesamiento que se utiliza para describir el estado actual del material polimérico en función de su historial de curado.
El grado de curado (DOC) no suele medirse directamente. Sin embargo, la reacción de curado de los polímeros termoestables es exotérmica por naturaleza y genera calor. Esto permite medir el DOC a través de la caracterización por calorimetría diferencial de barrido (DSC) de las muestras de resina y se modela de la siguiente manera[x=1- \frac{H_{res}}{H_R}=1-\frac{\int_{t1}^{t\infty} hdt}{\int_{0}^{t\infty} hdt}=\frac{\int_{t0}^{t1} hdt}{\int_{0}^{t\infty} hdt}=\frac{\int_{t0}^{t1} hdt}{H_R}\]
Propiedades mecánicas de los metales
Las propiedades mecánicas de un material son aquellas que implican una reacción a una carga aplicada. Las propiedades mecánicas de los metales determinan el rango de utilidad de un material y establecen la vida útil que se puede esperar. Las propiedades mecánicas también se utilizan para ayudar a clasificar e identificar el material. Las propiedades más comunes que se consideran son la resistencia, la ductilidad, la dureza, la resistencia al impacto y la tenacidad a la fractura.
La mayoría de los materiales estructurales son anisótropos, lo que significa que sus propiedades materiales varían con la orientación. La variación de las propiedades puede deberse a la direccionalidad de la microestructura (textura) por la operación de conformación o de trabajo en frío, a la alineación controlada de las fibras de refuerzo y a una variedad de otras causas. Las propiedades mecánicas suelen ser específicas de la forma del producto, como chapa, placa, extrusión, fundición, forja, etc. Además, es común ver que las propiedades mecánicas se enumeran según la estructura direccional del grano del material. En productos como la chapa y la placa, la dirección de laminación se denomina dirección longitudinal, la anchura del producto se denomina dirección transversal y el grosor se denomina dirección transversal corta. Las orientaciones del grano en formas estándar de productos metálicos forjados se muestran en la imagen.
Polímero de resistencia a la tracción
El ensayo de tracción es, probablemente, el método más extendido para la caracterización mecánica de los materiales. El fundamento del ensayo es tensar la probeta desde sus extremos hasta la rotura registrando continuamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido en la muestra, determinando la curva tensión-deformación característica de cada material. Los parámetros básicos que se determinan en este ensayo son el módulo elástico, la tensión de fluencia y la deformación de fluencia (si existe) y la resistencia a la tracción y el alargamiento.
La fatiga de los materiales es un fenómeno que se produce bajo cargas dinámicas cíclicas, provocando el colapso del material por debajo de su límite de carga estática. El proceso de rotura por fatiga mecánica se desarrolla sin deformación plástica aparente, presentando la fractura un aspecto característico, con una zona de rotura progresiva (agrietamiento) y otra de rotura repentina (fragilidad). Para determinar la resistencia de los materiales bajo la acción de cargas dinámicas, se les somete a fuerzas repetidas, constantes o variables, de una magnitud determinada. Los ciclos o alternancias de esfuerzos que sufre el material se cuentan hasta el fallo de la probeta, por lo que el ensayo de fatiga se clasifica como un ensayo dinámico y destructivo.
Manual de propiedades físicas de los polímeros
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