Disseny de propietats de matrius termorrígidas controlant el procés de distribució de fases de components
En els últims anys, però sobretot en la dècada dels 90, els nous materials s'estan utilitzant en cada vegada més aplicacions. Aquests nous materials han permès nous desenvolupaments. El confort actual també ha vingut de la següent manera: en aeronàutica (avions més ràpids i grans: Per exemple, el projecte Airbus, en microelectrònica (xips cada vegada més petits), en automoció (cotxes més atractius), en medicina (pròtesi), en esports (tennis, golf, esports d'hivern, embarcacions, etc.). ). Es pot dir que és la “època dels nous materials”.
Per al desenvolupament d'aquests nous materials destaquen les aplicacions de polímers termoendógiles (epoxi, fenòlic, cianato, bismaleimida, etc.): materials composites (combinats amb vidre, carboni i altres fibres), afegits, revestiments, sandvitxos, matrius a alta temperatura, etc. I els nous usos s'estan treballant dia a dia.
En una formulació concreta per a moltes noves aplicacions és necessari unir diversos materials. D'aquí ve el concepte de “disseny de materials”. Pel fet que sovint un mateix material no pot complir tots els requisits de servei, s'afegeixen altres components (polimèrics i altres) per a aconseguir el necessari. No obstant això, per a obtenir productes de qualitat i constant, a més de controlar els materials, és necessari conèixer totalment el procés que es desitja utilitzar (la seva cinètica i termodinàmica), ja que el nou producte resultant dependrà de tots dos. Això està provocant, entre altres raons, la pèrdua de definicions antigues: La Ciència i la Tecnologia estan totalment unificades en els desenvolupaments actuals.
En el cas de les matrius termorrígidas el problema més greu és la seva fragilitat. Amb l'objectiu de millorar aquest aspecte, els grups d'investigadors han abordat diverses transformacions: l'addició de cautxús, termoplàstics o partícules predissenyades (“core-shell”) per a altres aplicacions molt concretes.
En aquest procés d'addició tenim dues claus per a obtenir un producte d'excel·lent qualitat: la cinètica del procés de maduració de la matriu (en la tecnologia que es desitja utilitzar) i el control de la termodinàmica de la distribució de fases entre components. Aquests dos factors, així com la concentració dels components, han d'estar plenament controlats a l'hora de dissenyar el nou producte que es desitja obtenir i depenen d'aquestes microestructures i morfologies de la matriu.
El nostre grup de recerca “Material + Tecnologia” està treballant aquest camí en els últims deu anys, entre altres. En l'evolució del projecte, a més dels investigadors del nostre grup, altres institucions han estat de gran ajuda: Universitat de Cranfield (Anglaterra), Universitat Polytechnic (Nova York), Escola d'Enginyeria d'INTEMA-Mar del Plata (l'Argentina), etc. Tècniques microscòpiques d'alt nivell (SEM, TEM, AFM) per a dur a terme aquest tipus de recerca són absolutament necessàries per al coneixement de l'estructura interna.
Les transformacions de les matrius epoxi i cianato en els nostres laboratoris s'han realitzat ja amb oligómeros com a cautxús, termoplàstics (PMMA, PES, PEI, PC, etc.) i partícules core-shell. Controlant les 2 claus esmentades en la part superior i utilitzant una única formulació inicial, entre altres característiques, s'està treballant a dissenyar un producte totalment diferent quant a colors, propietats mecàniques i elèctriques. No obstant això, encara queda molt camí per recórrer per a crear el model general del disseny del “multimaterial”, ja que cada component té les seves pròpies particularitats.
Títol del projecte: Disseny de propietats de matrius termorrígidas mitjançant el control del procés de distribució de fases de components. Objectiu del projecte:
Director: Iñaki Mondragon Equip de treball: P. Remiro, M. A. Corcuera, M. Franco, I. Harismendy, M. Sr. Martín, F.Mugika Departament: Enginyeria Química i del Medi Ambient Centre: Escola d'Enginyeria Tècnica Industrial de Sant Sebastià |
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
