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

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dc.contributor.advisorPertuz Comas, Alberto David
dc.contributor.advisorDiaz Ramirez, German Adolfo
dc.contributor.authorRomero Infante, Camilo Andrés
dc.contributor.authorParada Andrade, Edgar Daniel
dc.date.accessioned2024-03-04T00:44:30Z
dc.date.available2020
dc.date.available2024-03-04T00:44:30Z
dc.date.created2020
dc.date.issued2020
dc.description.abstractSe 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>.
dc.description.abstractenglishA composite material with natural “bijao” fiber (Calathea Lutea) belonging to the Marantaceae{Formatting Citation}2 family was developed and the natural beeswax resin was used as the matrix. The mechanical performance of the polymeric compound as well as its components were evaluated separately. In the experimental design, the initial condition of the reinforcing fibers was varied by means of an alkalization treatment with sodium hydroxide (NaOH) to remove impurities, a decanting process was applied to the beeswax to purify it. The composite material was obtained by pouring, using natural fiber in 0°, 45° and 90° orientations; in this way, tensile and flexural specimens were established, then the best orientation was selected through the results obtained in the respective tests. Finally, the fracture modes were analyzed by fractography obtained by Scanning Electron Microscopy (SEM). The polymeric compound tested for stress with fiber oriented at 0 °, showed 1,68 (MPa) of maximum tensile stress (𝜎max), showing, a better result than the separated components and better than the expanded polystyrene that has a tensile stress of ≥150 (KPa). The compound tested under flexing condition with fiber oriented at 90 ° had a maximum flexural stress of 2.20 (MPa), a result of similar value to that of the resin, but improving properties such as the modulus of elasticity; compared to expanded polystyrene that supports ≥150 (KPa) for flexing. A fractographic analysis was carried out by which it was shown that the material subjected to tension had a stretch tear failure, and flexion caused the failure of tear by stretching and crushing.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40251
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectmaterial compuesto
dc.subjectMatriz polimérica
dc.subjectCalathea lutea.
dc.subject.keywordcomposite material
dc.subject.keywordPolymer matrix
dc.subject.keywordCalathea lutea.
dc.titleEstudio del desempeño mecánico de una matriz polimérica natural reforzada con fibra de (bijao) calathea lutea
dc.title.englishStudy of the mechanical performance of a bijao fiber reinforced polymer matrix (calathea lutea) *
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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