Efecto de la concentración de magnetita en la estructura, propiedades eléctricas y magnéticas de un material compuesto a base de resina de poliéster



Título del documento: Efecto de la concentración de magnetita en la estructura, propiedades eléctricas y magnéticas de un material compuesto a base de resina de poliéster
Revista: TecnoLógicas
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000419499
ISSN: 0123-7799
Autores: 1
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4
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Instituciones: 1Universidad Francisco de Paula Santander, Facultad de Ciencias Básicas, Cúcuta, Norte de Santander. Colombia
2Universidad Francisco de Paula Santander, Facultad de Ingeniería, Cúcuta, Norte de Santander. Colombia
3Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Escuela de Física, Tunja, Boyacá. Colombia
4Universidad Nacional de Colombia, Grupo de Física de Nuevos Materiales, Bogotá. Colombia
Año:
Periodo: Ene-Abr
Volumen: 21
Número: 41
Paginación: 13-27
País: Colombia
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español Se reporta el efecto de la concentración de polvos de magnetita (Fe3O4) sobre las propiedades eléctricas y magnéticas de un material compuesto a base de resina de poliéster termoestable. Las muestras se elaboraron mediante el método de colado manual en concentraciones de: 60-40, 70-30, 80-20, 90-10 y 100-0 (% en peso), donde la fase mayoritaria es la resina y la minoritaria los óxidos de Fe3O4. La estructura cristalina se estudió usando la técnica de difracción de rayos X y la caracterización superficial tuvo lugar a través de la técnica de microscopía electrónica de barrido. Se midió la respuesta eléctrica por medio de curvas de polarización eléctrica en función del campo eléctrico y de resistividad eléctrica volumétrica a través de un electrómetro. La respuesta magnética se determinó mediante curvas de magnetización en función de la intensidad de campo magnético aplicado y en función de la temperatura. El análisis estructural indica que el porcentaje de cristalinidad aumenta a medida que se adiciona la concentración de Fe3O4 a las muestras. La caracterización eléctrica del material evidencia que la resistividad volumétrica disminuye con el incremento de magnetita, mostrando una transición aislante-conductor, con valores de la constante dieléctrica cada vez mayores. La caracterización magnética evidencia un aumento lineal de la magnetización de saturación y del momento magnético en función de la cantidad de magnetita adicionada a la matriz polimérica, mientras que la coercitividad evidencia comportamientos de materiales magnéticos blandos tanto en T˃TV como en T<TV, donde TV representa la temperatura de Verwey
Resumen en inglés This study reports the effect of the concentration of magnetite powders (Fe3O4) on the electrical and magnetic properties of a resin-based composite of thermoset polyester. The samples were prepared by the casting method at different concentrations: 60-40, 70-30, 80- 20, 90-10 and 100-0 (% in weight), where the primary phase was resin and the secondary, Fe3O4 powders. The crystalline structure was studied using X-ray diffraction and surface characterization was carried out applying the scanning electron microscopy technique. The electrical response was measured by electric polarization curves as a function of the electric field; and the volumetric electrical resistivity, by an electrometer. The magnetic response was determined by magnetization curves as a function of temperature and intensity of the applied magnetic field. The structural analysis indicates that crystallinity increases as higher concentrations of Fe3O4 are added to the samples. The electrical characterization of the material reveals that the volumetric resistivity decreases as the content of magnetite increases. These reactions indicate an insulation-conductor transition with increasing dielectric constant values. The magnetic characterization presents a linear increase of the saturation of magnetization and magnetic moment as a function of the amount of magnetite added to the polymer matrix, whereas the coercivity shows behaviors of soft magnetic materials for T ˃ Tv and for T < Tv, where Tv represents the temperature of Verwey
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería de materiales,
Materiales compuestos,
Resinas termoestables,
Poliéster,
Magnetita,
Polarización eléctrica,
Resistividad volumétrica,
Comportamiento magnético
Keyword: Materials engineering,
Composite materials,
Thermoset resins,
Polyester,
Magnetite,
Electric polarization,
Volumetric resistivity,
Magnetic behavior
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