Resumen

Se desarrollaron materiales compuestos de nailon utilizando partículas de 5-20 % en peso de talco, caolín, mica y carbonato cálcico (CaCO3). Las características mecánicas y de vibración libre de los compuestos de nailon se examinaron mediante un enfoque experimental y analítico. Los compuestos de nylon rellenos de partículas mostraron una mejora de la resistencia a la tracción, la rigidez específica, la frecuencia natural y el factor de amortiguación en comparación con el nylon puro. En conjunto, los materiales compuestos de nylon reforzados con talco, especialmente con un 15 % en peso de contenido de relleno (T15), mostraron un rendimiento significativo en las características mecánicas y vibratorias. 

Le siguen los compuestos de nailon basados en caolín (K15) y mica (M20) en comparación con los compuestos de nailon basados en CaCO3. T15 mostró un incremento del 18,13%, 33,33% y 81,2% en la resistencia a la tracción, la frecuencia natural y el factor de amortiguación en comparación con el nylon puro. Los resultados ANSYS simulados concuerdan con los resultados experimentales. Entre las cuatro partículas diferentes, el talco ha demostrado ser el agente de refuerzo adecuado para el nailon debido a la mayor superficie de las partículas de talco y a la interacción polar-polar entre el talco y la matriz de nailon.

INTRODUCCIÓN

El nylon se fabrica combinando monómeros apropiados para formar una cadena larga mediante una reacción de polimerización por condensación seguida de granulación. Contiene átomos de oxígeno, nitrógeno e hidrógeno. El nylon es el polímero ampliamente utilizado debido a sus notables propiedades mecánicas y capacidad de procesamiento. 

Se utiliza en muchas aplicaciones de ingeniería debido a su alta resistencia a la abrasión, operación silenciosa y propiedad de autolubricación, ya que se utiliza en lugares donde no se puede proporcionar lubricación (por ejemplo, máquinas textiles, lavadoras, automóviles, aeroespacial, impresoras, etc.).

El nylon puro tiene propiedades mecánicas y características vibratorias moderadas y no se prefiere en algunas aplicaciones de ingeniería debido a sus limitaciones como la resistencia deficiente al calor, baja estabilidad dimensional y alta absorción de agua. Los investigadores superan las limitaciones mencionadas mediante el desarrollo de compuestos de nylon mediante la incorporación de fibras o rellenos. Partículas como nanotubos de carbono, grafeno, óxido de zinc, talco, mica, carbonato de calcio, caolín, etc., se utilizan para la preparación de compuestos / nanocompuestos de nylon. 

• Materias:Materiales compuestos Comportamiento de tracción Características mecánicas
• Subjects:Composite materials Tensile behavior Mechanical features
• Palabras claves:Factor de amortiguación; Pruebas mecánicas; Cargas minerales; Nailon 6
• Keywords:Damping factor; Mechanical testing; Mineral fillers; Nylon 6