8/17/2019 Traduccion Dela Fibra

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   R  e  s   i  s   t  e  n  c   i  a  a   l  a   t  r  a  c  c   i  o  n   (   M   P  a   )

Fig.3: Efecto de los tratamientos de la fibra sobre el comportamiento esfuerzo  –  deformación comportamiento de compuestos SCFPcorto.

Fibras  Resistencia a la tracción (MPa)   Módulo de Young (GPa)  Deformación a la rotura (%) Referencias 

USCF 656.72 ± 46  5.96 ± 5.5  11.03 ± 1.4  [11] 

ASCF 721.82 ± 55  5.45 ± 3.6  13.24 ± 1.2   –  

BSCF 766.19 ± 37  4.98 ± 2.5  15.37 ± 1.5   –  

PSCF 811.73 ± 24  4.16 ± 2.8  19.51 ± 1.3  – 

 SSCF 793.28 ± 23  4.58 ± 2.4  17.33 ± 1.4   –  

160 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

From Fig. 5d, it is noted that the wetting of PSCFs by the poly-

ester resin was good due to the existence of minimum quantity

of hemicelluloses and wax contents (refer Table 1) in the surface

of PSCFs. When the PSCFP composites were subjected to tensile

load, the cracks were initiated from the fi bre – matrix interface

due to the heterogeneous connection. Then the cracks were prop-

agated along the matrix, as the tensile strength of matrix is lower

[3] than that of PSCFs. After that the adjacent fi bres in the failure

 plane of PSCFP composites were interconnected  by the cracks.

After the complete fracture of the matrix in the failure plane of

PSCFP composites, the applied tensile load was totally carried by

PSCFs. Later the PSCFs were fractured in the failure plane of the

PSCFP composites, when the applied tensile load was greater than

the ultimate tensile strength of PSCFs. From Fig. 5d, it is transpar-0 2 4 6 8 10 12 14 

Deformación por

tracción (%)  

que la adherencia de soldadura de USCFs (Fig. 5a), ASCFs (Fig. 5b),BSCFs (Fig. 5 c) y SSCFs (Fig. 5e) por la resina de poliéster fue muy pobre debido a la presencia de hemicelulosas y contenido de cera en la

superficie del USCFs,ASCFs, BSCFs y SSCFs. 

Sreekumar [39]reportaron que el contenido de cera, las hemicelulosas y la pectinade en la superficie de las fibras naturales de impidió que lahumectación de la fibra con la matriz.

 

Cuando la aplicación de la carga

de resistencia en materiales compuestos

USCFP/ASCFP/BSCFP/SSCFP corto, la fibra se retiró de la matriz.Consecutivamente, las fibras se sacaron de la matriz y entonces matrizy fibras fracturadas por la fuerza de tracción. En definitiva compuestos

de USCFP/ASCFP/BSCFP/SSCFP, fractura de la fibra era muy pequeño y el mecanismo de falla predominante era fibra extraíble. Losvacíos fueron creados en la superficie de falla de materialescompuestos por fibra extraíble.

ent that fi bre/matrix debonding and fi bre pull-out were hard to oc- 

cur in PSCFP composites due to the existence of good interfacial

 bond between PSCFs and polyester matrix. In short PSCFP compos-

ites, matrix and fi bre fractures were the predominant failure

mechanisms. 

Our results are in accordance with the findings of Varga et al.

[40]. They analysed about improving the tensile properties of

glass-fi bre-reinforced polyester composites  by the modification

of fi bre surface. It was revealed that the tensile strength and exten-

sibility of  polyalkenyl-poly-maleic-anhydride-ester-amide treated

glass fi bre composites were improved  by 38.9% and 25%, respec-

tively, than untreated glass fi bre composites. 

3.2.2. Flexural  properties 

The effect of fi bre treatments on the flexural stress – strain

 behaviour of short SCFP composites is  presented in Fig. 6. As the

upper and lower surface of the specimen under three-point bend-

ing load are subjected to  bending stress (compression and tension)

and the axisymmetric plane is subjected to shear stress, there are 

Resina de poliéster pura curada

USCF / materiales compuestos de poliésterASCF / materiales compuestos de poliésterBSCF / materiales compuestos de p oliéster

PSCF / materiales compuestos de po liéster

SSCF / materiales compuestos de po liéster

Fig. 4. Efecto de los tratamientos de fibra sobre las propiedades de tracción de los materiales compuestos SCFP cortos.

De la figura 5, se observa que la adherencia de soldadura de PSCFs de la

resina poliéster era buena debido a la existencia de cantidad mínima dehemicelulosas y contenido de cera (ver tabla 1) en la superficie de PSCFs.Cuando los compuestos PSCFP fueron sometidos a carga de tracción de,las grietas se iniciaron desde la interfaz de fibra-matriz debido a la

conexión heterogénea.Y luego las grietas propagada a lo largo de la matriz, como la resistencia ala tracción de la matriz es menor [3] que el de PSCFs. Después de que lasfibras adyacentes en la falta de plano de composites PSCFP fueroninterconectadas por las grietas. Después de la fractura completa de la

matriz en el plano de falla de materiales compuestos PSCFP, la carga de

tracción aplicada totalmente a cargo de PSCFs.Más adelante el PSCFs se fracturó en el plano de falla de los compuestosPSCFP, cuando la carga de tracción aplicada fue mayor que la última

resistencia a la tracción de PSCFs.De figura 5 d, es transparente la desunión fibra/matriz y de difícil deocurrir la extracción de la fibraen compuestos PSCFP debido a la existencia de buena adherencia

interfacial de entre PSCFs y la matriz de poliéster.En los compuestos de corta PSCFP, matriz y fibra fracturas eran el fracaso predominante de los mecanismos. Nuestros resultados están de acuerdocon los resultados de Varga et al., [40].

 

Analizaron sobre mejora de las propiedades de resistencia a la tracción de vidrio-fibra-reforzados poliéster por la modificación de superficie de la fibra.

 

Fue revelado que la

resistencia y extensibilidadde composites de fibra de vidrio polyalkenyl - anhídrido - maleico - poly -ester-amida tratada, mejoraron en un 38,9% y 25%, respectivamente,

composites de fibra de vidrio que no se trataron.3.2.2. Propiedades de flexión:El efecto de los tratamientos de fibra sobre la resistencia a la flexióntensión –  deformación comportamiento de compuestos SCFP corto se presenta en la figura 6. Como la superficie superior y la inferior de la

muestra están bajo flexión en tres puntos, la carga se somete a esfuerzos deflexión (compresión y tensión) y el plano de simetría axial es sometido a

esfuerzo cortante, hay dos

Resistencia a la tracción (MPa) Alargamiento a la rotura (%) El módulo de Young (GPa x 10-1)

Resina de poliéster pura curadaUSCF / materiales compuestos de poliéster

ASCF / materiales compuestos de poliéster

BSCF / materiales compuestos de poliéster

PSCF / materiales compuestos de poliéster

SSCF / materiales com uestos de oliéster

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   t  e  n  s   i   ó  n   d  e   f   l  e  x   i   ó  n

 

160 

140 

120 

100 

80 

60 Cured pure polyester resin 

USCFP composites 

40 ASCFP composites 

BSCFP composites 

20 PSCFP composites 

0 2 4 6 8 10 12 14 16 

Esfuerzo ala flexión (%) 

two failure modes in materials: flexural and shear failure. The

specimen fails when the bending or the shear stress reaches the

corresponding critical value. Usually, the force – deflection curve

obtained by three-point bending is able to reveal the modes of fail-

ure [41]. That is: when the specimen fails so abruptly that the

curve is  practically linear, it can be attributed to flexural failure

mode. When the specimen fails in the way that the slope of the

force – deflection curve decreases gradually to zero, shear failure

takes place. The appearance of a curve shown between these two

forms can be considered a result of mixed failure mode [42].

According to this criterion, it is clear that the contribution of flex-

ural deformation plays the leading role in untreated and treated

short SCFP composites (Fig. 6). From Fig. 6, it is noted that the un-

treated and treated SCFs introduce a  plasticising effect on the brit-

tle  polyester matrix. Thus, the untreated and treated short SCFP

composites have higher toughness. Due to the high extensibility

of SCFs, the untreated and treated SCFs can withstand the stress

applied and will  prevent catastrophic failure of the untreated andtreated short SCFP composites. 

Fig. 7 displays the effect of fi bre treatments on the flexural prop-

erties of short SCFP composites. Treated SCFP composites are found

to show higher flexural strength and modulus compared to USCFP

composites, indicating that the chemical treatments performed on

SCFs improve stress transfer from the matrix to the fi bre. Compar-

atively, the maximum flexural strength and modulus were regis-

tered  by PSCFP composites (Fig. 7), manifesting that the existence

of good interfacial bond between PSCFs and polyester matrix. Our

findings are in agreement with Aziz and Ansell [43]. They studied

the flexural properties of untreated and alkali treated kenaf fi bre

 polyester composites. It was shown that the flexural strength and

modulus of alkali treated kenaf fi bre polyester composites were

greater than that of untreated kenaffi bre polyester composites. 

Fig. 5. Fractografia del esfuerzo de (a) compuestos USCFP, (b)

compuestos ASCFP, (c) BSCFP materiales compuestos, (d) compuestos

PSCFP y (e) materiales compuestos SSCFP.

3.2.3. Impact strength 

Impact resistance is the ability of a material to resist breaking

under a shock loading or the ability to resist the fracture under

stress applied at high speed [44]. The impact strength of compos-

ites is governed mainly  by two factors: first, the capability of the

filler to absorb energy that can stop crack propagation and second,

 poor interfacial bonding which induces micro-spaces between the

filler and the matrix, resulting in easy crack propagation [45,46].

The effect of fi bre treatments on the impact strength of short SCFP

composites is demonstrated in Fig. 8. There is no significant change

in impact strength for ASCFP, BSCFP and SSCFP composites when

compared with USCFP composites, due to the existence of  poor 

 

Resina de poliéster pura curada

USCF / materiales compuestos de poliASCF / materiales compuestos de poliBSCF / materiales compuestos de po lié

PSCF / materiales compuestos de poliéSSCF / materiales compuestos de polié

FigN° 6. Efecto de los tratamientos de fibras en el comportamiento del

esfuerzo -deformación a la flexión materiales compuestos de SCFP corto.

modos de fallo en los materiales: la flexión y la rotura a cortante. La

 probeta falla cuando el doblado o el esfuerzo cortante alcanzan elcorrespondiente valor crítico. Por lo general, la curva de esfuerzo-

deflexión obtenido por flexión en tres puntos es capaz de revelar losmodos de fallo [41].Es decir: cuando la muestra no tan bruscamente que la curva es prácticamente lineal, esto se puede atribuir al modo de fracaso deflexión Cuando la muestra falla en la manera en que la pendiente de la

curva de esfuerzo-deformación disminuye gradualmente a cero, la

falla de corte se lleva a cabo. La aparición de una curva que semuestra entre estas dos formas puede considerarse como un resultadode modo de fallo mixto [42].De acuerdo con este criterio, es evidente que la contribución dedeformación en la flexión juega el papel principal en los compuestosde corta PSCFP tratados y no tratados. (Fig. 6). De la Fig. 6, seobserva que los SCF no tratados y tratados introducen un efecto

 plastificante en la frágil matriz de poliéster. Por lo tanto, a los

materiales compuestos de corto SCFP, los no tratados y tratadostienen una mayor tenacidad. Debido a la alta extensibilidad de los

SCF, los SCF tratados y no tratados pueden soportar la tensiónaplicada y evitar un fallo catastrófico de las no tratadas y tratadoscompuestos de corta SCFP.FigN° 7 Muestra el efecto de los tratamientos en fibras en las propiedades de flexión de materiales compuestos corta SCFP. Seencontraron compuestos SCFP tratadas, que muestran una mayorresistencia a la flexión y módulo en comparación con materiales

compuestos USCFP, lo que indica que los tratamientos químicosrealizados en SCF mejoran la transferencia de la tensión de la matriz ala fibra. Relativamente, la resistencia a la flexión máxima y el módulo

que se registraron por los compuestos PSCFP (Fig. 7), manifiestan laexistencia de una buena unión interfacial entre PSCFs y matriz de poliéster. Nuestros resultados están de acuerdo con Aziz y Ansell

[43]. Ellos estudiaron las propiedades de flexión de materialescompuestos de fibra poliéster de kenaf sin tratar y tratado con álcali.

3.2.3. La resistencia al impactoLa resistencia al impacto es la capacidad de un material para resistir larotura bajo una carga de choque o de la capacidad de resistir lafractura bajo el esfuerzo aplicado a alta velocidad [44]. La resistenciaal impacto de materiales compuestos se rige principalmente por dos

factores: primero, la capacidad de la de relleno para absorber laenergía que puede detener la propagación de grietas y segundo, pobresde unión interfacial que induce micro espacios entre el relleno y la

matriz, lo que resulta en la propagación de grietas fácil [45,46].El efecto de los tratamientos de fibra en la resistencia al impacto demateriales compuestos corto SCFP se demuestra en la Fig. 8. No hayningún cambio significativo en la resistencia al impacto de

compuestos ASCFP, BSCFP y SSCFP en comparación con materialescompuestos USCFP, debido a la existencia de mala