FIBRA DE CARBONO
Páginas: 6 (1475 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2015
INTRODUCCIÓN
La fibra de carbono es el desarrollo más reciente en el campo de los materiales compuestos siguiendo la idea de que uniendo fibras sintéticas con varias resinas, se pueden lograr materiales de baja densidad, muy resistentes y duraderos.
La fibra de carbono (FC) se desarrolló inicialmente para la industria espacial, pero ahora, al bajar de precio, se ha extendido a otros campos:la industria del transporte, aeronáutica, al deporte de alta competición y, últimamente encontramos la FC hasta en carteras de bolsillo y relojes.
La FC está compuesta por muchos hilos de carbono en forma de hebra. Existen muchas clases de FC con propiedades diversas, adaptadas a muchas aplicaciones.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Muy elevada resistencia mecánica, con un módulo deelasticidad elevado.
Baja densidad, en comparación con otros materiales como por ejemplo el acero.
Característica FC Acero
Mód. de resistencia a la tracción 3,5 1,3
Resistencia específica 2,0 0,17
Densidad 1,75 7,9
Su resistencia es casi 3 veces superior a la del acero, y su densidad es 4,5 veces menor
Elevado precio de producción.
Resistencia a agentes externos.
Gran capacidad de aislamiento térmico.
Resistenciaa las variaciones de temperatura, conservando su forma, sólo si se utiliza matriz termoestable.
DESCRIPCIÓN DE LA CADENA DEL MATERIAL
Orientar diminutos cristales individuales de un compuesto de la cadena de carbono. Un método de alineación de las fibras, consistía en estirarlas de modo que todos los cristales fueron sometidos a la tracción en la misma dirección. Pero más tarde se descubrióque las fibras producidas mediante tratamiento térmico de un compuesto de la cadena de carbono , el pliacrilonitrilo (PAN), se alineaban de modo natural en determinada dirección , y el grado de alineación obtenido por este método químico , era mayor del que podía obtenerse por tracción.
Sin embargo, el paso crucial sobre el que se basa ahora la mayor parte de la producción de fibra de carbono,era combinar la tendencia del PAN a alinearse naturalmente con la tracción mecánica aplicada durante una fase intermedia del proceso de producción de PAN.
Las fibras de PAN son muy fuertes y extraordinariamente rígidas. Sin embargo, para obtener de esas características un aprovechamiento práctico, los ingenieros químicos tuvieron que encontrar un procedimiento para combinar las fibras con unmaterial matricial apropiado para formar un compuesto. De este modo, los finísimos filamentos individuales de 7 a 8 micrometros de diámetro, se enlazan entre sí, permitiendo que se transfieran las cargas por toda la matriz de fibra a fibra en orden a lograr un rendimiento mecánico útil.
En los últimos años el tema de los compuestos de fibras, se ha ampliado de tal manera, que las fibras de carbonoconstituyen ahora sólo una de una serie de fibras de refuerzo con que se cuenta para su uso en materiales compuestos.
PRODUCCIÓN Y DEMANDA MUNDIAL
Los principales fabricantes de fibra de carbono (Toray, Toho-Tenax, Mitsubishi Rayon Co, SGL, Hexcel, Cytec, y Zoltec) han desarrollado estrategias para aumentar y diversificar su uso y aplicaciones. Una de ellas, se sustenta en la firma de acuerdosde abastecimiento a largo plazo entre las compañías que requieren altos volú- menes de este material con las empresas productoras, como es el caso de Boeing, a quien la empresa Toray, acordó suministrarle el material más allá del año 2020. Por otra parte, el mercado espera la disminución gradual de los precios de la fibra de carbono, como consecuencia directa de la caída de los costos de loshidrocarburos, principal insumo para su elaboración.
Con un panorama de mayor demanda, oferta garantizada y precios competitivos, el mercado espera aumentar la penetración de la fibra de carbono y diversificar su aplicación en otros sectores. Los fabricantes tienen la proyección de elevar su producción a un total de 45.000 toneladas para el año 2010, de hecho la empresa SGL anunció que buscará...
INTRODUCCIÓN
La fibra de carbono es el desarrollo más reciente en el campo de los materiales compuestos siguiendo la idea de que uniendo fibras sintéticas con varias resinas, se pueden lograr materiales de baja densidad, muy resistentes y duraderos.
La fibra de carbono (FC) se desarrolló inicialmente para la industria espacial, pero ahora, al bajar de precio, se ha extendido a otros campos:la industria del transporte, aeronáutica, al deporte de alta competición y, últimamente encontramos la FC hasta en carteras de bolsillo y relojes.
La FC está compuesta por muchos hilos de carbono en forma de hebra. Existen muchas clases de FC con propiedades diversas, adaptadas a muchas aplicaciones.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Muy elevada resistencia mecánica, con un módulo deelasticidad elevado.
Baja densidad, en comparación con otros materiales como por ejemplo el acero.
Característica FC Acero
Mód. de resistencia a la tracción 3,5 1,3
Resistencia específica 2,0 0,17
Densidad 1,75 7,9
Su resistencia es casi 3 veces superior a la del acero, y su densidad es 4,5 veces menor
Elevado precio de producción.
Resistencia a agentes externos.
Gran capacidad de aislamiento térmico.
Resistenciaa las variaciones de temperatura, conservando su forma, sólo si se utiliza matriz termoestable.
DESCRIPCIÓN DE LA CADENA DEL MATERIAL
Orientar diminutos cristales individuales de un compuesto de la cadena de carbono. Un método de alineación de las fibras, consistía en estirarlas de modo que todos los cristales fueron sometidos a la tracción en la misma dirección. Pero más tarde se descubrióque las fibras producidas mediante tratamiento térmico de un compuesto de la cadena de carbono , el pliacrilonitrilo (PAN), se alineaban de modo natural en determinada dirección , y el grado de alineación obtenido por este método químico , era mayor del que podía obtenerse por tracción.
Sin embargo, el paso crucial sobre el que se basa ahora la mayor parte de la producción de fibra de carbono,era combinar la tendencia del PAN a alinearse naturalmente con la tracción mecánica aplicada durante una fase intermedia del proceso de producción de PAN.
Las fibras de PAN son muy fuertes y extraordinariamente rígidas. Sin embargo, para obtener de esas características un aprovechamiento práctico, los ingenieros químicos tuvieron que encontrar un procedimiento para combinar las fibras con unmaterial matricial apropiado para formar un compuesto. De este modo, los finísimos filamentos individuales de 7 a 8 micrometros de diámetro, se enlazan entre sí, permitiendo que se transfieran las cargas por toda la matriz de fibra a fibra en orden a lograr un rendimiento mecánico útil.
En los últimos años el tema de los compuestos de fibras, se ha ampliado de tal manera, que las fibras de carbonoconstituyen ahora sólo una de una serie de fibras de refuerzo con que se cuenta para su uso en materiales compuestos.
PRODUCCIÓN Y DEMANDA MUNDIAL
Los principales fabricantes de fibra de carbono (Toray, Toho-Tenax, Mitsubishi Rayon Co, SGL, Hexcel, Cytec, y Zoltec) han desarrollado estrategias para aumentar y diversificar su uso y aplicaciones. Una de ellas, se sustenta en la firma de acuerdosde abastecimiento a largo plazo entre las compañías que requieren altos volú- menes de este material con las empresas productoras, como es el caso de Boeing, a quien la empresa Toray, acordó suministrarle el material más allá del año 2020. Por otra parte, el mercado espera la disminución gradual de los precios de la fibra de carbono, como consecuencia directa de la caída de los costos de loshidrocarburos, principal insumo para su elaboración.
Con un panorama de mayor demanda, oferta garantizada y precios competitivos, el mercado espera aumentar la penetración de la fibra de carbono y diversificar su aplicación en otros sectores. Los fabricantes tienen la proyección de elevar su producción a un total de 45.000 toneladas para el año 2010, de hecho la empresa SGL anunció que buscará...
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