Relación de aspecto
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Relación de aspecto (forma)
La relación de aspecto (forma) del relleno es uno de los factores clave que desempeñan un papel vital en la determinación de las propiedades de los compuestos. Los rellenos como el talco y el carbonato de calcio (CaCO 3 ) tienen diferentes relaciones de aspecto y afectan las propiedades de manera diferente. En general entre más fino el tamaño de la partícula, más altos los valores de resistencia a la tensión, módulo y dureza. Partículas más gruesas tienen a dar un compuesto con menores propiedades que el material virgen (sin carga) y por el contrario si el tamaño de partícula es más bien fino, las propiedades mecánicas mejoran, a este fenómeno se le conoce como refuerzo. Las impurezas en las cargas pueden tener efectos graves en el compuesto polimérico. Las partículas gruesas conducen a puntos de debilidad en polímeros flexibles y por tanto, pueden fallar bajo situaciones por debajo de lo esperado. En general, el fenómeno de refuerzo parece depender de tres factores:
Extensidad - la cantidad total de área superficial de la carga por unidad de volumen en contacto con el polímero
Intensidad - la actividad específica de la carga - interfaz con el polímero químico causando unión física y/o química
Geométrico - tales como la estructura y la porosidad de las partículas
Ejemplos de cargas en partícula son el carbonato de calcio, la fibra de vidrio, micro-esfera de vidrio, dióxido de titanio, etc.
La resistencia a la tracción y a la flexión mostró una ligera disminución en los valores con talco que mostró un mejor rendimiento en comparación con CaCO3. Se observó lo contrario en caso de resistencia al impacto, con CaCO3 mostrando una caída más baja en los valores. La relación de aspecto de la carga no tuvo un efecto significativo sobre las propiedades térmicas de los compuestos. El uso de rellenos de alta relación de aspecto como las fibras de vidrio, en resinas compuestas puede cambiar significativamente las propiedades físicas de la resina en comparación con el uso de rellenos en partículas que proporcionan propiedades isotrópicas para el material. Los rellenos de alta relación de aspecto tienen una alta relación de la longitud del relleno a su diámetro de sección transversal. En los compuestos, los rellenos de alta relación de aspecto son fibras, pero los filamentos más cortos, como los rellenos de bigotes, también pueden considerarse rellenos de alta relación de aspecto. Se han utilizado diferentes tipos de fibras con varias orientaciones y longitudes durante décadas en aplicaciones de ingeniería para construir dispositivos con alta resistencia y tenacidad a la fractura.
