Methods to assess accurate mechanical properties of natural fibers as reinforcement for composite materials
DOI:
https://doi.org/10.22517/23447214.26056Palabras clave:
compuestos de fibra natural, distribución de Weibull, fibra de fique, fibra natural, propiedades físicas, propiedades mecánicas.Resumen
En algunos casos, el uso de fibras naturales como refuerzo en materiales compuestos no se ha optimizado debido a la falta de metodologías rigurosas para determinar sus propiedades físicas y mecánicas. A menudo, los protocolos empleados no están suficientemente estandarizados o no incorporan procesos de corrección adecuados que tengan en cuenta la variabilidad y la naturaleza de estos materiales. Esta investigación destaca la importancia de adoptar métodos precisos y validados para garantizar una evaluación real de las propiedades de las fibras naturales. La densidad de la fibra se midió mediante picnometría con gas helio. Además, el módulo de la fibra se determinó mediante una técnica de extrapolación, a partir de ensayos de tensión de fibras individuales en cuatro longitudes, lo que proporcionó una evaluación más precisa de su comportamiento mecánico. Adicionalmente, se aplicó una distribución estadística de Weibull de dos parámetros para analizar la resistencia a la tensión y su variabilidad, lo que permitió comprender el comportamiento de la fibra bajo tensión. Estas metodologías se validaron mediante un estudio de caso sobre fibras de fique, demostrando su fiabilidad para determinar con precisión las propiedades mecánicas de las fibras naturales. Los resultados revelaron que las fibras de fique presentan un comportamiento elástico lineal hasta la rotura, con una resistencia a la tracción media de 506.7 MPa y un módulo de Young de 24.9 GPa. Estos resultados superan los valores publicados anteriormente, lo que expone el verdadero potencial de estas fibras como material de refuerzo.
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