Fibra de vidrio

Artículos Técnicos: Técnicas constructivas

Materiales compuestos de
matriz polimérica
reforzados con fibra de vidrio
RUBÉN TINO RAMOS, INGENIERO TÉCNICO DE OBRAS PÚBLICAS, INGENIERO DE MATERIALES
Y TÉCNICO SUPERIOR DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES. JEFE DE
SECCIÓN DE LA UNIDAD DE CARRETERAS DE ZAMORA DEL MINISTERIO DE FOMENTO.

Desde el punto de vista de la ingeniería, es
notable elaumento del uso de materiales
compuestos avanzados en la fabricación de
elementos estructurales en los últimos años.
Así pues, los materiales tradicionales como el
acero, la madera o el aluminio van cediendo
ciertas aplicaciones a materiales compuestos
avanzados, con los que se consiguen mejores
propiedades específicas.

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Ci m b ra

· ENERO-FEBRERO-MARZO 2010Un material compuesto es un sistema material
integrado por una mezcla o combinación de dos o
más micro o macroconstituyentes que difieren en
forma y composición química y que son esencialmente insolubles entre sí. Asimismo, si los materiales compuestos son usados por sus peculiares
propiedades estructurales, la definición de materiales compuestos se puede restringir a aquellos
en los queuna sustancia componente es el refuerzo (conocido por fibra o partícula) soportado por la
otra fase que actúa como material aglutinante (conocido como matriz).
Históricamente, se han empleado una enorme
variedad de materiales reforzados. Durante siglos,
la paja ha sido utilizada para darle resistencia a
los adobes. En las estructuras de hormigón se introducen como refuerzo varillas de acero.Las fibras vítreas en una matriz polimérica producen la
fibra de vidrio para aplicaciones de transporte y
aeroespaciales. Las fibras hechas de boro, grafito
y polímeros proporcionan un refuerzo excepcional.
También los diminutos monocristales de materiales cerámicos llamados whiskers se han desarrollado para este objeto.
Los materiales compuestos suelen elaborarse
con fibras sintéticasintegradas en una matriz, material que las rodea y las fija. El tipo de material
compuesto más utilizado es el compuesto de matriz polimérica que consiste en fibras de un material cerámico, como el carbono o el vidrio, insertadas en una matriz plástica. Por lo general, las fibras ocupan alrededor del 60% del volumen en los
compuestos de este tipo. También se utilizan matrices metálicas y cerámicaspara sustituir a la matriz plástica; así se obtienen materiales más específicos, llamados compuestos de matriz metálica y
compuestos de matriz cerámica respectivamente.
En la actualidad, los materiales compuestos se
han aplicado en las industrias tecnológicamente
punteras como la aeronáutica o la aeroespacial.
Asimismo, el avance tecnológico y la disminución
de costes de producción hanprovocado que cada
día su utilización se generalice más a todo tipo de
productos. Los materiales compuestos han entrado con fuerza dentro de muchas aplicaciones
como por ejemplo en la industria del automóvil, en
la fabricación de pequeños barcos, como material
base de conducciones y contenedores de fluidos,
en los objetos deportivos, en la rehabilitación de
edificios, etc.
MATERIALES POLIMÉRICOSREFORZADOS
En general, podemos decir que los materiales
se pueden reforzar con fibras o con partículas. Los
materiales reforzados con partículas presentan

Vista al microscopio electrónico de un
polímero reforzado con partículas
Ref: www.yet2.com: Uniform Polymer-Coated Inorganic Nanoparticles with Enhanced UV-Scattering and Excellent Emulsion
Dispersion Characteristics

propiedades másisótropas que los materiales reforzados con fibras, que tienden a ser muy anisotrópicos, es decir, su resistencia, rigidez y otras
propiedades físicas son diferentes de acuerdo a la
orientación del material, por ejemplo, si se fabrica
un material compuesto de matriz polímera de manera que queden paralelas todas las fibras, el material será muy rígido en paralelo a las fibras, pero
muy poco...