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Estudio del desempeño mecánico de una matriz polimérica natural reforzada con fibra de (bijao) calathea lutea

Resumen

Se desarrolló un material compuesto con fibra Calathea Lutea) perteneciente a la familia de las Marantaceae1 y como matriz se utilizó la cera de abeja. Se evaluó el desempeño mecánico del compuesto polimérico, así como de sus componentes por separado. En el diseño experimental se varió la condición inicial de las fibras de refuerzo mediante un tratamiento de alcalinización con hidróxido de sodio (NaOH) para eliminar las impurezas, a la cera de abeja se le aplicó un proceso de decantación para purificarla. El material compuesto se obtuvo mediante vertido, utilizando la fibra natural en las orientaciones de 0°,45° y 90°; de esta manera, se establecieron las probetas de tracción y flexión, luego se seleccionó la mejor orientación mediante los resultados obtenido en las pruebas respectivas. Finalmente, se analizó los modos de fractura mediante Fractografia obtenidas por Microscopia Electrónica de Barrido (SEM). El compuesto polimérico ensayado por tensión con fibra orientada a 0°, mostro 1.681 (MPa) de esfuerzo de tensión máximo (max), mostrando, un resultado mejor que los componentes separados y mejor que el poliestireno expandido que tiene un esfuerzo a tensión de . El compuesto ensayado en condición de flexión con fibra orientada a 90° tuvo un esfuerzo máximo de flexión de 2.20 (MPa), un resultado de similar valor al de la cera de abeja, pero mejorando propiedades como el módulo de elasticidad; comparado con el poliestireno expandido que soporta para flexión. Se realizó un análisis fractográfico mediante el cual se mostró, que el material a tensión tuvo falla de desgarre por estiramiento, y a flexión se ocasiono la falla de desgarre por estiramiento y aplastamiento. 1 Elaine Santiago Brilhante de Albuquerque, João Marcelo Alvarenga Braga, and Ricardo Cardoso VPlant Systematics and Evolution, 299.9 (2013), 165970 <https://doi.org/10.1007/s00606-013-0823-9>.