Fibra de carbono

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  • Publicado : 8 de mayo de 2011
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Fibra de carbono... el polímero maravilla... más resistente que el acero y mucho más liviano... ¿pero cómo se hace? Veamos: comenzamos con otro polímero, uno llamado poliacrilonitrilo y lo calentamos. No estamos seguros de qué es lo que ocurre cuando hacemos esto, pero sabemos que el resultado final es fibra de carbono. Creemos que la reacción ocurre de la siguiente manera: cuando calentamos elpoliacrilonitrilo, ¡el calor hace que las unidades repetitivas ciano formen anillos!

¿Y luego sabe qué hacemos? ¡Lo calentamos de nuevo! Esta vez, aumentamos el calor, nuestros átomos de carbono se deshacen de sus hidrógenos y los anillos se vuelven aromáticos. Este polímero constituye una serie de anillos piridínicos fusionados.

Luego... lo calentamos... ¡OTRA VEZ! De este modo, haciéndoloa unos 400-600 oC se logra que las cadenas adyacentes se unan de esta manera:

Esto libera hidrógeno y nos da un polímero de anillos fusionados en forma de cinta. ¡Pero no crea que hemos terminado! Retomamos el calentamiento y lo aumentamos desde 600 hasta 1300 oC. Cuando ésto sucede, nuestras nuevas cintas se unirán para formar cintas más anchas, como éstas:

De este modo se liberanitrógeno. Como usted puede observar en el polímero que obtenemos, existen átomos de nitrógeno en los extremos y estas nuevas cintas pueden unirse para formar cintas aún más anchas. A medida que ocurre esto, se libera más y más nitrógeno. Cuando terminamos, las cintas son extremadamente anchas y la mayor parte del nitrógeno se liberó, quedándonos con una estructura que es casi carbono puro en su forma degrafito. Por eso a estos materiales les decimos fibras de carbono.

La fibra de carbono es el término con el cual se hace referencia a un material compuesto de índole no metálico y de la clase de los poliméricos. En cuanto a la composición de la fibra de carbono, podemos decir que está formado por una matriz.
A la misma se la conoce también con el nombre de fase dispersante, cuya finalidad esla de darle forma a la resina. Dicha pieza o resina contiene un refuerzo que está realizado mediante el empleo de fibras de carbono y cuya materia prima constitutiva es el polietilnitrilio. Asimismo se trata de un material sumamente caro, en especial porque tiene muy buenas propiedad mecánicas, las cuales son muy elevadas, al tiempo que cuenta con una gran ligereza.
Otras razones por las cualestienen un precio muy elevado es porque se trata de un polímero sintético cuyo sistema de producción es muy extenso y, por ende, más que costoso. A dicho proceso se lo debe llevar a cabo con una temperatura alta que ronde los 1100º y 2500º en una atmósfera de hidrógeno. Este proceso ha llegado a durar meses, siempre dependiendo de la calidad que se busque para el resultado final. Por otra parte,cuando se emplean materiales termoestables se puede llegar a retrasar el procedimiento, fundamentalmente porque pasa a ser necesitado un complejo utillaje o dispositivo especializado en el tema, siendo un buen ejemplo de esto el horno calificado como autoclave.
La fibra de carbono, comparte con las de vidrio el caso de la metonomia, es decir, un recurso literario que implica darle al todo elnombre de una parte, como aquí ocurre con el de las fibras que funcionan como reforzadoras del material y no viceversa. Debido a que es un material compuesto, en casi todas las ocasiones lo que se emplea son polímeros termoestables. En cuanto al polímero propiamente dicho, se trata de una suerte de resina epoxy de la clase de las termoestables. Sin embargo, otro tipo de polímeros (un ejemplo es elpoliéster) se puede usar también como base para el material que nos ocupa, a pesar de que esto no sucede muy frecuentemente.
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Principales usos de la fibra de carbono
Entre los rasgos principales de la fibra de carbono compuesto podemos destacar una gran cantidad. Uno de ellos es su elevada resistencia a todo lo mecánico, ya que funciona con una suerte de módulo de elasticidad muy elevado....
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