Fibras cortas de carbono crecidas a partir de hidrocarburos gaseosos mediante el proceso VLS

Resumen

La fibra de carbono es uno de los materiales de refuerzo más ampliamente utilizados en la industria de los materiales compuestos. Su alta rigidez, combinada con su alta resistencia mecánica y su baja densidad, la colocan, frente a otros tipos de reforzantes, en un lugar privilegiado. Las actuales fibras de carbono comerciales, de longitudes semiinfinitas y diámetros menores a las 10 m, son obtenidas a través de la pirólisis de polimeros orgánicos. Estas fibras, cuando el proceso de fabricación lo requiere, deben ser sometidas a un troceado previo, con el fin de poder incorporarlas dentro de una matriz. Esto representa, además de un trabajo tedioso, un costo adicional que encarece enormemente el precio de la fibra. Las VGCF, fibras que actualmente solo se obtienen a escala piloto, son producidas a partir de la descomposición de hidrocarburos gaseosos. Estas fibras, a diferencia de las fibras de carbono comerciales, son producidas con longitudes cortas, a través de un proceso de fabricación sencillo y económico. Lo anterior, unido a su buen nivel de propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas, las convierten en unas competidoras potenciales de la fibra de carbono ex-PAN, cuyo actual consumo a nivel mundial representa casi un 90% del total. En el presente trabajo, hemos obtenido VGCF con longitudes superiores a las normalmente conocidas, a través de una especial rutina de fabricación. Esto ha supuesto una solución al problema de la insuficiente longitud obtenida por la mayoría de las investigaciones recogidas en la literatura. Este es uno de los aspectos más relevantes del trabajo, ya que el futuro uso y la comercialización de las VGCF dependerá, además de su bajo costo, de su longitud, ya que si estas no tienen la longitud adecuada, resulta prácticamente imposible su incorporación y orientación dentro de la matriz. Las altas longitudes alcanzadas (hasta 100 mm), son debidas a que su producción