El efecto de la orientación de las fibras en el endurecimiento de polímeros reforzados con fibras cortas

Resumen El efecto de la orientación de las fibras en el endurecimiento de polímeros por fibras de vidrio cortas, generalmente por debajo de su longitud crítica, fue investigado utilizando especímenes con fibras bien alineadas o orientadas aleatoriamente. Las fibras fueron alineadas por un campo eléctrico en un monómero fotopolimerizable, que fue polimerizado mientras el campo aún estaba aplicado. Estos materiales fueron fracturados con las fibras alineadas en tres orientaciones con respecto al plano de fractura y dirección de propagación. Los especímenes con fibras alineadas normales al plano de fractura fueron los más resistentes, aquellos con fibras orientadas aleatoriamente fueron menos resistentes, y aquellos con fibras alineadas dentro del plano de fractura fueron los menos resistentes. Los comportamientos de fractura se compararon favorablemente con las predicciones basadas en procesos observados que tienen en cuenta la orientación de las fibras. Los procesos considerados fueron la extracción de fibras (incluyendo freno), ruptura de fibras, desprendimiento de fibras-matriz y fluencia localizada de la matriz adyacente a las fibras que conectan el plano de fractura. Las fibras no del todo perpendiculares al plano de fractura proporcionaron el mayor endurecimiento; estas fibras se extrajeron completamente y dieron una contribución significativa del freno. Las fibras en ángulos más altos proporcionaron menos endurecimiento, involucrando contribuciones casi iguales de extracción, ruptura y desprendimiento. Las fibras dentro del plano de fractura proporcionaron el menor endurecimiento, involucrando solo desprendimiento. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 2740–2751, 2003