Materiales compuestos ◆ Clasificación, procesamiento y aplicaciones
PACM, seguido de una fuerte contracción debido al escape de los gases y la reducción gradual de la presión interna, lo cual puede generar fenómenos de erosión o delaminación [5].
3.4 TÉCNICAS DE ENSAYO PARA LA CARACTERIZACIÓN DE COMPUESTOS ABLATIVOS
SO
LO
En cuanto a la caracterización y evaluación del comportamiento ablativo de los materiales TPS, Natali et al. [5] recopila las principales técnicas de ensayo aplicadas y sus fundamentos experimentales. Se destacan, entre todos los ensayos, el uso de llama directa (antorchas de gas) y plasma de arco, como instrumentos experimentales de simulación de entornos hipertérmicos. Al respecto, la selección de las técnicas de ensayo depende de la identificación del entorno hipertérmico simulado que más se aproxime a las condiciones reales de servicio a las cuales se someterán los elementos y/o aplicaciones. Lo anteriormente mencionado es importante, debido a que el comportamiento ablativo de un material está influenciado por las variables de ensayo previamente fijadas. En cualquier caso, las propiedades térmicas deben ser correlacionadas con las propiedades fisicoquímicas y mecánicas.
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Técnicas avanzadas de caracterización de materiales, como la termogravimetría (TGA), que corresponde a un ensayo de análisis térmico por medio del cual la masa de un material se mide a medida que cambia la temperatura, han sido utilizadas con éxito como un complemento de análisis desde el punto de vista microestructural. No obstante, en un ensayo de TGA avanzado tan solo se pueden alcanzar temperaturas por debajo de los 1 800 °C, un valor inferior a la temperatura real de funcionamiento de componentes de propulsión, como la cámara de combustión y la tobera de un motor cohete, que pueden alcanzar valores superiores a los 3 000 °C. Así mismo, las velocidades de calentamiento (°C/min) entre el ensayo de TGA y las condiciones reales de servicio no son comparables, dado que durante el ensayo se logran velocidades de hasta 500 °C, mientras que bajo condiciones de trabajo de un motor cohete estas razones de cambio de temperatura pueden alcanzar los ≈100 000 °C/min [5]. Esta condición es más crítica para la boquilla del motor cohete en comparación a la cámara de combustión o revestimiento colocado
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