Evaluación experimental del desempeño de propiedades mecánicas de materiales compuestos por matriz epoxi reforzada con partículas de alúmina como capa de sellado del aluminio, aplicado por Arco Spray sobre acero naval

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Fecha

2022

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Editor

Ediciones Universidad Simón Bolívar
Facultad de Ingenierías

Resumen

En este artículo se presenta el estudio de un material compuesto matriz epoxi reforzado con partículas de alúmina usado como capa de sellado del aluminio aplicado por Arc Spray sobre una lámina de acero con el fin de garantizar un mejor comportamiento en las propiedades mecánicas respecto al desgaste y adherencia de dichas capas junto con la resistencia a la corrosión, dado al deterioro circundante del material metálico en el sector naviero fluvial y marítimo. Se hizo un diseño experimental dependiendo del tamaño intergranular, comprobando las posibles combinaciones alternantes para analizar el desgaste abrasivo, implementando pruebas de forma comparativa en el desempeño resultante, con las 3 variables de estudio: Matriz polimérica epoxi con dos niveles (epoxi verde y epoxi rojo); Tamaño medio de partículas (tres niveles en micras: 29 μm y 64 μm y mezcla del 50 de cada una de las anteriores) y % de refuerzo (4 niveles: 0%, 25 %, 30 % y 35 %). Resultando por medio de ensayos de adherencia y desgate abrasivo la evidencia que como el material compuesto de matriz epoxi verde presenta gran eficacia de desempeño que el material epoxi rojo. Además, al aumentar el porcentaje de partículas de refuerzo, el material compuesto con matriz epoxi verde dio altos niveles de adherencia a la capa de aluminio como un primer aspecto, dando así que en contraste con el tipo resina sin esfuerzos se fue incrementando aproximadamente un sesenta % de la resistencia frente al desgaste abrasivo.

This article presents the study of an epoxy matrix composite material reinforced with alumina particles used as a sealing layer of aluminum applied by Arc Spray on a steel sheet in order to guarantee a better behavior in the mechanical properties with respect to wear and adhesion of these layers together with resistance to corrosion, given the surrounding deterioration of the metallic material in the fluvial and maritime shipping sector. An experimental design was made depending on the intergranular size, checking the possible alternating combinations to analyze the abrasive wear, implementing comparative tests in the resulting performance, with the 3 variables of study: Epoxy polymeric matrix with two levels (green epoxy and red epoxy); Average particle size (three levels in microns: 29 μm and 64 μm and mixture of 50 of each of the above) and % of reinforcement (4 levels: 0%, 25%, 30% and 35%). Estimating that, by increasing the percentage of reinforcement particles, the composite material with red epoxy matrix gave high levels of adhesion to the aluminum layer as a first aspect, thus giving that in contrast to the effortless resin type it was increasing approximately sixty % of the resistance against abrasive wear.

Descripción

Palabras clave

Epoxi, Corrosión, Desgaste abrasivo, Adherencia, Sellado, Epoxy, Corrosion, Abrasive wear, Adhesion, Sealing

Citación