Avaluació de la influència dels aprestos en l'acoplament de materials compòsits de base tèxtil

Abstract

Els composites termoplàstics reforçats amb fibra de carboni han esdevingut cada vegada més populars. El rendiment mecànic d'aquests composites depèn de diversos factors, incloent la qualitat de la impregnació de fibra en la matriu. L’aprest, conegut com a sizing, aplicat a la fibra de carboni durant el seu procés de fabricació és un factor important que influeix en la impregnació de la matriu i per lo tant en el rendiment mecànic del composite resultant. El sizing afecta les propietats interficials de la interfície fibra-matriu. Per tant, comprendre la influència d’aquest sizing en la impregnació i el rendiment mecànic dels composites de termoplàstic és crucial per optimitzar el disseny i la fabricació d'aquests materials. En aquest projecte, l'objectiu és investigar la influència del sizing de la fibra de carboni en el procés de laminació, impregnació i propietats mecàniques dels composites de termoplàstic reforçats amb fibra de carboni. S’han avaluat diferents mostres tractades entre temperatures de 400ºC fins a 800ºC i una mostra no tractada, realitzant un FT-IR a cada una per comprovar la composició química de cada mostra. Posteriorment, s’ha laminat cada mostra amb una pel·lícula de poliamida biobasada per comprovar si macroscòpicament es pot apreciar alguna diferència. Seguidament s’ha termoconformat cada mostra per realitzar proves de tracció i flexió per comparar els diferents resultats mecànics i, finalment, s’han observat amb microscopi les diferents zones de trencament produïdes per la prova de tracció. S’ha conclòs que un tractament tèrmic a 400ºC al teixit de carboni es millora la interfase entre la fibra i la matriu, també es millora la impregnació i el rendiment mecànic, tant en la resistència a tracció com a flexió. S’ha observat que si el tractament tèrmic es realitza a una temperatura més alta, tot i que el rendiment mecànic pot resultar més alt que amb la mostra no tractada, la fibra de carboni perd propietats i estructura