Fibras de carbono y materiales preimpregnados para la industria espacial
Los materiales para aplicaciones espaciales y el conocimiento y la experiencia tecnológica son suministrados por empresas no europeas, por lo que se considera necesario disponer de centros de producción que estén en posesión de capitales europeos. Los científicos del proyecto EUCARBON (European space qualified carbon fibres and pre-impregnated based materials) se propusieron desarrollar la tecnología necesaria en Europa con el fin de reducir la demanda de proveedores extranjeros y disminuir el alto grado de riesgo de futuras misiones. Se desarrollaron fibras de carbono de módulo ultra alto y materiales de preimpregnación asociados para aplicaciones de subsistemas satelitales. Las impregnaciones tuvieron que evaluarse conforme a la modificación de la resina con nanotubos de carbono para mejorar su conductividad eléctrica y térmica. Se obtuvieron fibras de carbono de módulo alto a nivel semiindustrial en centros de producción europeos. Además, se desarrolló un precursor de fibras de carbono de módulo ultra alto. El equipo de trabajo produjo además preimpregnaciones asociadas con fibras de carbono adecuadas para la industria espacial, al tiempo que consiguió la preimpregnación de fibras de carbono de módulo elevado de origen europeo. Tal como se demostró, estos materiales cumplen con los requisitos de aplicaciones espaciales esenciales, como los ciclos térmicos, la desgasificación y el mantenimiento del rendimiento mecánico adecuado a bajas temperaturas. Al mismo tiempo, EUCARBON desarrolló un proceso adecuado durante la producción de preimpregnaciones con nanotubos de carbono. También establecieron correlaciones entre las funcionalidades de superficie de los nanotubos de carbono, el coeficiente de carga y las diferentes técnicas de dispersión para la distribución, dispersión, reología y cinética de curación. Por lo tanto, se evaluó su impacto en el proceso de preimpregnación y las propiedades finales de los compuestos. En base a las preimpregnaciones con estas fibras de carbono de alto módulo, se diseñaron y construyeron dos demostradores de componentes para la industria espacial. El primero es un puntal tipo tubo y el segundo un subreflector de antena. Ambos rindieron según lo esperado en cuanto a materiales y pueden fabricarse a escala industrial. Los resultados del proyecto EUCARBON no se limitan a materiales de preimpregnación para la industria espacial. El desarrollo de centros industriales también es un paso importante de cara al establecimiento de una red europea en el campo de los compuestos de polímeros reforzados con fibras de carbono de alto rendimiento.
Palabras clave
Fibras de carbono, materiales preimpregnados, aplicaciones espaciales, EUCARBON, nanotubos de carbono