Formado De Metales
Páginas: 6 (1360 palabras)
Publicado: 12 de octubre de 2012
PRÁCTICA Nº 6
APLICACIÓN DE LA REGLA DE MEZCLAS PARA CALCULAR LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS
OBJETIVOS:
1. Describir como se podrían estimar las propiedades de un material compuesto reforzado con partículas o fibras , a partir de las propiedades del material y la fracción de volumen de los componentes de la matriz y el refuerzo
2. Calcular las propiedades de losmateriales compuestos laminares paralelamente al laminado y perpendicularmente al laminado
3. Calcular el módulo de elasticidad de un compuesto laminar con matriz de plástico reforzada con fibras contínuas en condiciones de isodeformación e isoesfuerzo
Definición de materiales compuestos
Se define como material compuesto todo sistema o combinación de materiales constituido a partir de una uniónno química (insolubles entre sí) de dos o más componentes, que da lugar a uno nuevo con propiedades características específicas, no siendo estas nuevas propiedades ninguna de las anteriores. La importancia que bajo el punto de vista de la ingeniería que tienen los materiales compuestos, es que sus propiedades son superiores o, en algún modo, más importantes que los de sus componentes consideradosindividualmente.
Podemos identificar dos fases: una continua, constituida por la matriz, y otra fase discontinua, denominada refuerzo. Los componentes de un material compuesto no deben disolverse ni fusionarse completamente unos con otros. La identificación de los materiales y la de su interface debe ser posible por medios físicos.
Las propiedades del nuevo material dependen, entonces, deltipo de interface y de las características de los componentes.
Resumiendo un compuesto es:
• Material multifase, donde las fases son químicamente distintas y separadas por una superficie.
• Combinación de dos o más materiales para dar una combinación de propiedades, que no ser pueden obtener con los constituyentes individuales.
• Se espera alta resistencia y bajadensidad (relación resistencia-peso).
Posibles combinaciones:
• Compuestos que trabajen a una temperatura menor a 200 °C, generalmente usan como matriz un polímero.
• Compuestos que trabajen a temperaturas mayores, usualmente usan como matriz un metal. Estos son fabricados por un proceso de polvos, por infiltración de fibras o partículas en el metal fundido,ó mediante mezcla de materiales particulados en la fundición.
• A temperaturas altas los compuestos cerámicos tienen un uso potencial. Fibras cerámicas adentro de un compuesto cerámico a menudo pueden absorber la energía durante la propagación de grietas, disminuyendo el crecimiento de ellas.
Matriz: es la fase continua y que rodea a la otra faseFase dispersa: es la fase de refuerzo, dentro de la matriz
Propiedades de los compuestos son función de:
a) Propiedades de las fases constituyentes
b) Proporciones relativas (fracción de volumen)
c) Geometría de la fase dispersa
Regla de las mezclas
El tratamiento teórico más simple de las propiedades de los materiales compuestos está basado en la regla de mezclas(Timoshenko, S. 1948).
La regla de mezclas ha sido estudiada por cada investigador de materiales compuestos desde 1948 hasta la actualidad. Esta famosa ecuación inicialmente permitía predecir el comportamiento del módulo elástico y de la carga a la tracción de los materiales compuestos. Se basaba en el módulo de las fases constituyentes del material y de sus porcentajes de aportación alcompuesto expresado en volúmenes, aunque también, de forma orientativa, se aceptaba la expresión en pesos. Hoy, bajo los mismos fundamentos, esta regla se aplica para predecir más propiedades de los materiales compuestos tanto reforzados con partículas, como con fibras y también laminares con algunas restricciones en cada caso.
1. Materiales compuestos reforzados con partículas
•...
APLICACIÓN DE LA REGLA DE MEZCLAS PARA CALCULAR LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS
OBJETIVOS:
1. Describir como se podrían estimar las propiedades de un material compuesto reforzado con partículas o fibras , a partir de las propiedades del material y la fracción de volumen de los componentes de la matriz y el refuerzo
2. Calcular las propiedades de losmateriales compuestos laminares paralelamente al laminado y perpendicularmente al laminado
3. Calcular el módulo de elasticidad de un compuesto laminar con matriz de plástico reforzada con fibras contínuas en condiciones de isodeformación e isoesfuerzo
Definición de materiales compuestos
Se define como material compuesto todo sistema o combinación de materiales constituido a partir de una uniónno química (insolubles entre sí) de dos o más componentes, que da lugar a uno nuevo con propiedades características específicas, no siendo estas nuevas propiedades ninguna de las anteriores. La importancia que bajo el punto de vista de la ingeniería que tienen los materiales compuestos, es que sus propiedades son superiores o, en algún modo, más importantes que los de sus componentes consideradosindividualmente.
Podemos identificar dos fases: una continua, constituida por la matriz, y otra fase discontinua, denominada refuerzo. Los componentes de un material compuesto no deben disolverse ni fusionarse completamente unos con otros. La identificación de los materiales y la de su interface debe ser posible por medios físicos.
Las propiedades del nuevo material dependen, entonces, deltipo de interface y de las características de los componentes.
Resumiendo un compuesto es:
• Material multifase, donde las fases son químicamente distintas y separadas por una superficie.
• Combinación de dos o más materiales para dar una combinación de propiedades, que no ser pueden obtener con los constituyentes individuales.
• Se espera alta resistencia y bajadensidad (relación resistencia-peso).
Posibles combinaciones:
• Compuestos que trabajen a una temperatura menor a 200 °C, generalmente usan como matriz un polímero.
• Compuestos que trabajen a temperaturas mayores, usualmente usan como matriz un metal. Estos son fabricados por un proceso de polvos, por infiltración de fibras o partículas en el metal fundido,ó mediante mezcla de materiales particulados en la fundición.
• A temperaturas altas los compuestos cerámicos tienen un uso potencial. Fibras cerámicas adentro de un compuesto cerámico a menudo pueden absorber la energía durante la propagación de grietas, disminuyendo el crecimiento de ellas.
Matriz: es la fase continua y que rodea a la otra faseFase dispersa: es la fase de refuerzo, dentro de la matriz
Propiedades de los compuestos son función de:
a) Propiedades de las fases constituyentes
b) Proporciones relativas (fracción de volumen)
c) Geometría de la fase dispersa
Regla de las mezclas
El tratamiento teórico más simple de las propiedades de los materiales compuestos está basado en la regla de mezclas(Timoshenko, S. 1948).
La regla de mezclas ha sido estudiada por cada investigador de materiales compuestos desde 1948 hasta la actualidad. Esta famosa ecuación inicialmente permitía predecir el comportamiento del módulo elástico y de la carga a la tracción de los materiales compuestos. Se basaba en el módulo de las fases constituyentes del material y de sus porcentajes de aportación alcompuesto expresado en volúmenes, aunque también, de forma orientativa, se aceptaba la expresión en pesos. Hoy, bajo los mismos fundamentos, esta regla se aplica para predecir más propiedades de los materiales compuestos tanto reforzados con partículas, como con fibras y también laminares con algunas restricciones en cada caso.
1. Materiales compuestos reforzados con partículas
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