Caracterización de propiedades magnéticas de un material compuesto de matriz epoxica reforzado con partículas magnéticas

Abstract

La electricidad es uno de los pilares en los que se cimienta la sociedad actual, principalmente por la alta eficiencia obtenida en el transporte de esta energía, lo que permite su reparto y utilización en lugares lejanos a la fuente. Las máquinas eléctricas forman parte importante de esta realidad, pues permiten la transformación de esta energía en movimiento, lo cual se utiliza en diversos aspectos desde los electrodomésticos hasta los motores industriales, todos ellos combinan fenómenos electromagnéticos y hacen uso de materiales conductores de campo eléctrico y magnético para su funcionamiento. El presente trabajo se ubica en el campo de los materiales magnéticos y pretende iniciar la investigación de nuevos materiales compuestos para aplicaciones magnéticas, en la intención de reemplazar a los aceros eléctricos usados tradicionalmente en la fabricación de máquinas eléctricas; ampliando las aplicaciones de alta frecuencia de éstos materiales compuestos, tales como: servomotores, bocinas, grabadores magnéticos, aisladores de ondas electromagnéticas y otros. El objetivo principal del presente trabajo es elaborar y caracterizar un material compuesto de matriz epóxica reforzada con partículas magnéticas para determinar la relación entre sus propiedades magnéticas y la proporción de sus constituyentes. Según la metodología planteada, inicialmente se han fabricado probetas toroidales de material compuesto mediante aglomeración, variando las proporciones de sus constituyentes. Seguidamente se ha realizado la caracterización de estos materiales, principalmente con el propósito de determinar sus propiedades magnéticas, de modo indirecto, mediante el efecto que tienen dichas propiedades sobre los parámetros eléctricos: tensión y corriente; utilizando un circuito de prueba según la norma ASTM A927. Como resultado de esta investigación, se logró elaborar y caracterizar materiales compuestos de matriz epóxica variando la proporción de partículas magnéticas como refuerzo en el rango de 14.5% a 29.8% en volumen. El material con 29.8% de refuerzo, correspondiente a la máxima composición en volumen obtenida en el presente trabajo, presenta las mejores propiedades magnéticas: 2.84 de permeabilidad relativa y 90.5 J/m3 de pérdidas específicas.