Mitigación del deterioro de materiales compuestos mediante el agregado de nanoarcillas.

GASTÓN FRANCUCCI; ROMINA OLLIER; EMMANUEL FAGUAGA; EXEQUIEL S. RODRIGUEZ; VERA A. ALVAREZ

Rosario

Congreso; 11vo Congreso binacional de metalúrgica y materiales; 2011

Universidad Nacional de Rosario

El uso de turbinas de viento ha tenido un gran crecimiento en los últimos años debido a queproducen energía limpia utilizando un recurso renovable, poseen bajos costos de instalación y un fácilmantenimiento. Los materiales compuestos cumplen con los requerimientos necesarios para lafabricación de las palas de molinos eólicos, que son los componentes fundamentales de las turbinas deviento. Las ventajas de estos materiales son: bajo peso, elevada resistencia y módulo elástico, altaresistencia a la corrosión y la fatiga. Estas características han permitido incrementar el tamaño delas palas y de esa forma aumentar la potencia entregada por las turbinas. Es por ello que actualmentelas palas eólicas se fabrican utilizando fibras de vidrio y resina poliéster o epoxi.Dado que las turbinas eólicas son instaladas generalmente en locaciones geográficas concondiciones ambientales severas y altamente corrosivas, es fundamental estudiar el efecto de laabsorción de humedad en las propiedades mecánicas del material. De esta manera se podría estimar eltiempo en servicio de estos dispositivos.En los materiales poliméricos reforzados con fibras la humedad absorbida produce cambios ensus propiedades químicas, mecánicas y termofísicas. En primer lugar, el agua difunde a través de lamatriz provocando cambios reversibles e irreversibles en la estructura del polímero (hidrólisis,plastificación, saponificación). Posteriormente, la humedad penetra a través de la interface fibra-matrizcausando el deterioro del enlace entre ambos, lo que resulta en una pérdida de la integridad y en unafuerte caída de las propiedades mecánicas.Una de las estrategias que se puede adoptar para mejorar las propiedades mecánicas de losmateriales que componen las palas eólicas es agregar un nanorefuerzo. Cuando se refuerza un materialcon partículas, las propiedades óptimas se obtienen cuando sus dimensiones alcanzan niveles atómicoso moleculares. Una de las nanopartículas inorgánicas más utilizadas como refuerzo son las arcillas.El objetivo de este trabajo es lograr una reducción del efecto de la absorción de humedad sobrelas propiedades mecánicas de los materiales compuestos utilizados en las palas de molinos eólicosmediante el agregado de bentonita dispersa a escala nanométrica.