Fibras De Carbono

Fibras de carbono

Tejido de carbono
• El tejido de fibras de carbono procede de una mezcla de polímeros, el
más utilizado es el PAN (poliacrilontrilo) que por ser la materia prima
se llama precursor y que normalmente se combina con otros
polímeros: metil acrilato, metil metacrilato, vinil acetato y cloruro de
vinilo, todos derivados del petróleo, que es carbono concentrado,
proveniente derestos de materia orgánica (fósiles). En particular, el
PAN es una fibra de plástico formada por largas cadenas de moléculas
de carbono, oxigeno, nitrógeno e hidrógeno en forma de escalera.
• Cuando se calienta el PAN las cadenas de moléculas de carbono se
juntan mientras los demás elementos se separan, los átomos de
carbono del polímero cambian de distribución y forma una estructura
estable de anillosfuertemente unidos que soportan los unos a los
otros.

• Mediante un nuevo calentamiento, los anillos
se juntan en ‘listones’ de hexágonos de
átomos de carbono muy flexibles, a diferencia
del grafito, cuya estructura permanece plana.
• Los hilos de PAN son trefilados en filamentos
cinco veces más delgados que un cabello
humano y están compuestos entre 92 y 100
por ciento de átomos de carbono,según sean
las propiedades que se busquen.

Sintesis
• se produce por la quema controlada del
oxígeno, nitrógeno y otros elementos
diferentes al carbono de la fibra precursora,
dejando solo el carbono en el material.
Algunos fabricantes también utilizan
precursores de rayón, proveniente de la
celulosa y precursores de alquitrán,
relativamente más baratos que el PAN pero
menos efectivos.

Tejidosmás comunes
• Tejido plano o plain, un tejido plano es aquel en el que
cada hilado longitudinal y transversal pasa por encima de
un hilo y por debajo del próximo. Esta construcción
proporciona una tela reforzada que es ampliamente
usada en aplicaciones generales y garantiza laminados de
buen espesor. Este tipo de tela es muy estable, por lo que
difícilmente se distorsiona.

Tejido cruzado otwill:
• Es un tejido cruzado el número de hilados
longitudinales que pueden pasar sobre los
transversales (y recíprocamente) pueden variarse,
dando distintas construcciones de tejidos cruzados.
• Estos se marcan más fácilmente que los tejidos
planos y son fácilmente humedecidos para que se
adhieran a la resina.

Tejido satinado o satín:
• En las telas del tejido satinado el entrelazado es similar aldel
cruzado, aunque el número de hilados longitudinales y
transversales que pasan recíprocamente por encima y por
debajo, antes del entrelazado, es mayor. Por lo tanto, un lado
del tejido se construye principalmente con fibras
longitudinales, y el otro lado, con transversales. Tiene un
excelente acabado superficial, similar al satín, de allí su
nombre.

Tipos de carbono y sus propiedadesAplicaciones

Construcción
• La fibra de carbón no solo presenta alta resistencia a
la tensión sino también al ataque de ácidos y
solventes orgánicos, por lo que es aplicado en
tuberías y tanques a presión en la industria química y
petrolera.

Puentes
• En la actualidad se está comenzando a implantar
fibra de carbono como elemento estructural en
puentes convencionales con tráfico de vehículos en
doslíneas diferentes:
• La utilización de la parrilla de carbón que refuerzan al
hormigón y sustituyen al armado metálico.
• La implantación de perfiles de pultrusión de fibras de
carbono o híbridos carbono/vidrio. Se aplica para
puentes peatonales y para vigas de puentes para
vehículos.

Sensor de carga
• Un nuevo material formado por hormigón con un 0.5% de fibra de carbono
especialmente tratada queaumenta la conductividad eléctrica del
hormigón.
• Los experimentos llevados a cabo revelan que al aplicar una carga sobre
este nuevo material reduce la efectividad del contacto entre cada fibra y el
hormigón que le rodea disminuyendo ligeramente su conductividad
eléctrica. Al descargar el material, el hormigón recupera su conductividad
original. Este material puede utilizarse como estructural...