Caracterización mecánica a tracción de hilos de fibra de fique con Lo=250 mm mercerizados y modificados superficialmente con óxido de grafeno, bajo diferentes tasas de deformación en el marco del proyecto VIE-UIS 3954.
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Date
2024-11-10
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Este documento presenta actividades experimentales orientadas a la caracterización
mecánica de hilos de fique modificados mediante mercerización y recubrimiento superficial con
óxido de grafeno (OG), bajo distintas tasas de deformación. Los experimentos se realizaron en el
marco del proyecto VIE-UIS 3954 en el Grupo de Investigación en Materiales y Estructuras de
Construcción (INME), y durante una pasantía en el Laboratorio de Espectroscopía Atómica y
Molecular (LEAM). Las probetas se prepararon sometiendo los hilos de fique a una alcalinización
con hidróxido de sodio al 2% p/v, optimizando la estructura de la fibra para mejorar su resistencia
y adhesión en compuestos. Posteriormente, se aplicaron manualmente dos capas de OG. Los
resultados mostraron que el proceso de mercerización favoreció la adhesión del OG, logrando hilos
con mayor rigidez (módulo de elasticidad) y esfuerzo último a medida que aumentó la tasa de
deformación, mientras que la capacidad de deformación unitaria disminuyó, indicando una menor
ductilidad en altas velocidades de carga. A una tasa de 0.000067 s⁻¹, el módulo de elasticidad fue
de 5.94 GPa, aumentando a 6.25 GPa a 0.01 s⁻¹, con desviaciones de 1.44 y 1.49 GPa,
respectivamente. El esfuerzo último incrementó de 225.94 a 268.77 MPa, con desviaciones de
66.22 y 85.54 MPa. La energía de deformación absorbida también aumentó de 4.84 a 6.34 MPa en
el mismo rango, con desviaciones de 2.07 y 2.89 MPa. Estos hallazgos sugieren que los hilos de
fique modificados son más adecuados para aplicaciones de alta resistencia y almacenamiento de
energía, aunque presentan menor ductilidad en comparación con los hilos sin tratamiento.