Análisis de los Efectos de la Difusión de Ácido en las Propiedades Físicas de los Compuestos Poliméricos: Un Estudio Combinado de Caracterización Mecánica y Eléctrica
Autores: Tamayo-Vegas, Sebastian; Lafdi, Khalid; Tarfaoui, Mostapha; Lafdi, Khalil K.; Daly, Mohamed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de los Efectos de la Difusión de Ácido en las Propiedades Físicas de los Compuestos Poliméricos: Un Estudio Combinado de Caracterización Mecánica y Eléctrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Nanotubos de carbono
Propiedades mecánicas
Compuestos de epoxi/nanotubos de carbono
Exposición a ácidos
Nanoindentación
Monitoreo de salud estructural
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, examinamos el impacto de la concentración de nanotubos de carbono (CNT) en las propiedades mecánicas de los compuestos de epoxi/CNT bajo exposición ácida. Se fabricaron y caracterizaron muestras con diferentes concentraciones de CNT (del 0% al 5%) utilizando análisis mecánico dinámico (DMA) e nanoindentación. Más allá del umbral de percolación, los compuestos experimentaron una disminución en las propiedades mecánicas a granel debido a la aglomeración de CNT. La exposición ácida durante una semana y un mes reveló un gradiente de propiedades desde la superficie de la muestra hasta su núcleo. En general, los compuestos exhibieron propiedades físicas modificadas, con una degradación influenciada por la concentración de CNT. Concentraciones más altas actuaron como barreras, pero también crearon caminos para la difusión del ácido a través de los poros que rodean los aglomerados de CNT. El acuerdo entre las mediciones de nanoindentación y el analizador de red vectorial (VNA) respaldó aún más nuestros hallazgos. Esta convergencia de técnicas de caracterización mecánica y electromagnética tiene un gran potencial para aplicaciones de monitoreo de salud estructural (SHM) inalámbrico. Nuestro estudio mejora la comprensión de los compuestos de epoxi/CNT para aplicaciones de SHM. La relación entre la concentración de CNT, la exposición ácida y las propiedades mecánicas guía la selección de materiales y el desarrollo de técnicas de detección de daños en tiempo real. La integración de múltiples técnicas de medición, como lo demuestra el acuerdo entre los datos de nanoindentación y VNA, proporciona una comprensión integral del comportamiento estructural, mejorando las prácticas de SHM.
Descripción
En este estudio, examinamos el impacto de la concentración de nanotubos de carbono (CNT) en las propiedades mecánicas de los compuestos de epoxi/CNT bajo exposición ácida. Se fabricaron y caracterizaron muestras con diferentes concentraciones de CNT (del 0% al 5%) utilizando análisis mecánico dinámico (DMA) e nanoindentación. Más allá del umbral de percolación, los compuestos experimentaron una disminución en las propiedades mecánicas a granel debido a la aglomeración de CNT. La exposición ácida durante una semana y un mes reveló un gradiente de propiedades desde la superficie de la muestra hasta su núcleo. En general, los compuestos exhibieron propiedades físicas modificadas, con una degradación influenciada por la concentración de CNT. Concentraciones más altas actuaron como barreras, pero también crearon caminos para la difusión del ácido a través de los poros que rodean los aglomerados de CNT. El acuerdo entre las mediciones de nanoindentación y el analizador de red vectorial (VNA) respaldó aún más nuestros hallazgos. Esta convergencia de técnicas de caracterización mecánica y electromagnética tiene un gran potencial para aplicaciones de monitoreo de salud estructural (SHM) inalámbrico. Nuestro estudio mejora la comprensión de los compuestos de epoxi/CNT para aplicaciones de SHM. La relación entre la concentración de CNT, la exposición ácida y las propiedades mecánicas guía la selección de materiales y el desarrollo de técnicas de detección de daños en tiempo real. La integración de múltiples técnicas de medición, como lo demuestra el acuerdo entre los datos de nanoindentación y VNA, proporciona una comprensión integral del comportamiento estructural, mejorando las prácticas de SHM.