Los materiales compuestos se utilizan ampliamente en muchas industrias debido a sus propiedades únicas como su bajo peso, precio atractivo, amplio rango de rigidez, larga vida a la fatiga y buena resistencia al desgaste. Las técnicas de análisis térmico como el DSC, el TGA, el TMA y el DMA son ideales para caracterizar dichos materiales. La ventaja más importante es que las propiedades pueden medirse en función de la temperatura o del tiempo en un amplio rango de temperaturas, de -150 a 1600 °C.
En este seminario web, mostraremos cómo se utiliza el análisis térmico para analizar materiales compuestos y presentaremos algunos ejemplos típicos de muestras medidas por DSC, TGA, TMA o DMA.
En el seminario web titulado "Análisis térmico de materiales compuestos", describimos una serie de ejemplos típicos de aplicación que ilustran cómo puede utilizarse el análisis térmico para las pruebas rutinarias y el desarrollo de materiales compuestos modernos basados en polímeros en diversos segmentos de la industria.
El término material compuesto significa que dos o más materiales constituyentes se combinan a escala macroscópica para formar un nuevo material. Los componentes individuales permanecen separados y distintos dentro del material compuesto acabado. Sin embargo, las propiedades funcionales del material compuesto son mejores que las de los componentes individuales. Por ejemplo, la mayor rigidez de un polímero se consigue incorporando fibras al polímero para reforzarlo.
En muchas industrias, los materiales compuestos están sustituyendo a los metales por su peso comparativamente ligero, su bajo precio y sus mejores prestaciones. Los materiales compuestos se utilizan ampliamente como materiales de ingeniería de alto rendimiento en las industrias aeroespacial, aeronáutica, automovilística, de la construcción, electrónica, de artículos deportivos y otras.
Los efectos más importantes que pueden analizarse mediante DSC son el comportamiento de fusión y la transición vítrea. El DSC también puede utilizarse para determinar la cinética de curado de las resinas matrices y la influencia de los aditivos.
En el caso del TGA, las principales aplicaciones son el análisis composicional, por ejemplo el contenido de cargas y fibras, y la estabilidad térmica.
El TMA se utiliza normalmente para estudiar la expansión o contracción de los materiales y la transición vítrea.
El DMA es el método más sensible para medir la transición vítrea, los valores del módulo y las propiedades viscoelásticas de los materiales, así como para investigar la influencia de la frecuencia de medición y la amplitud del desplazamiento.