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urn:hdl:2099.1/16383
Comportamiento PTC en composites de nanofibras de carbono obtenidos mediante tecnologia tape casting
Pina Romero, Beatriz
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Assaig de materials
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Materials plàstics i polímers
Carbon fibers
Nanofibers
Polymeric composites
Electric resistance
Fibres de carboni
Nanofibres
Compostos polimèrics
Resistència elèctrica
La idea original de este proyecto surge del departamento de investigación y desarrollo de la
empresa Francisco Albero S.A.U., de aquí en adelante FAE, la cual con una antigüedad de
más de 50 años, es especialista en el recambio eléctrico del automóvil. Su departamento de
materiales avanzados se dedica a la investigación y desarrollo de materiales innovadores que
puedan tener aplicación en el sector del automóvil. Para ello utilizan una tecnología conocida
como "tape casting" con la cual se obtienen sustratos flexibles de base polimérica cargados
con partículas de tipo cerámicas, metálicas, carbonosas etc.
En colaboración con Grupo Antolín Ingeniería se plantea la idea de utilizar nanofibras de
carbono para desarrollar composites poliméricos mediante la tecnología de FAE. El objetivo
es utilizar estos composites como elemento calefactor dentro del sector del automóvil en
aplicaciones tales como espejos retrovisores, asientos, volantes etc.
No obstante, desde un punto de vista de mercado para que este material sea competitivo con
los sistemas de calefacción existentes, éste ha de presentar un comportamiento eléctrico
determinado conocido como fenómeno PTC (Positive Temperature Coefficient). El cual
consiste en un aumento exponencial de la resistividad al llegar a una temperatura específica,
este comportamiento le confiere la particularidad de ser un material autorregulable (limitador
de corriente).
Para conseguir el objetivo del proyecto se ha trabajado de manera experimental en la sala
blanca del departamento de investigación de FAE, mediante la tecnología del tape casting se
han preparado composites de nanofibras de carbono con diferentes matrices poliméricas.
Paralelamente se ha realizado un estudio bibliográfico sobre el comportamiento PTC, se ha
buscado información sobre qué materiales lo presentan y como caracterizarlo. Tras un
extenso programa de experimentos y caracterizaciones que han incluido DSCs, DRXs,
ensayos en cámara climática, voltaje vs intensidad se ha determinado que la matriz de óxido
de polietileno es la más apropiada para obtener efecto PTC en composites preparados por
tape casting. Finalmente se ha conseguido desarrollar espejos retrovisores a los cuales
actualmente se les están haciendo diferentes pruebas y ensayos de vida para demostrar su
utilidad en el mercado.
2012-02
Master thesis
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Universitat Politècnica de Catalunya