MAESTRO EN CIENCIAS

MATERIALES
COMPUESTOS


CONTENIDO

MATERIALES COMPUESTOS
Un material compuesto presenta 2 elementos principales: fibra y matriz.
La combinación adecuada de estos componentes origina a unos materiales
con mejores propiedades que las partes que los componen por separado.
Además de fibra y matriz existen otros componentes como cargas y aditivos
que dotan a los materiales compuestos decaracterísticas peculiares para
cada tipo de fabricación y aplicación.

INTRODUCCIÓN

MATERIALES COMPUESTOS
RIGIREZ
RESISTENCIA
PESO
RENDIMIENTO A ALTAS
TEMPERATURAS
RESISTENCIA A CORROSION
DUREZA
CONDUCTIVIDAD

“Composite” o FRP fiber-reinforced polymer

INTRODUCCIÓN

MATERIALES LIGEROS, RESISTENTES
AL IMPACTO Y LA CORROSION

INTRODUCCIÓN

PROPIEDADES
FÍSICAS Y QUÍMICASMATERIAL COMPUESTO

MATERIAS PRIMAS
Carburo de Silicio, Alúmina

Carbono, Vidrio, Boro
Aramida, Polietileno
Cemento, Geopolimeros, Yeso
Epoxi, Viniléster, Poliéster, Fenólicas,
Esteres cianatos
Policloruro de vinilo (PVC), Polipropileno
(PP), Policarbonato (PC), PET, Nylon, PEEK
Aluminio, Nomex, Polipropileno
Poliuretano, Poliestireno, PVC
Madera de Balsa
Epoxi, Poliuretano,Acrílico
Cerámicos, Fenólicos, Epoxi, Arena, Mats

FIBRAS
▪ La fibra es el componente de refuerzo del material compuesto,
Las funciones principales de las FIBRAS en un material compuesto son:
aporta resistencia mecánica, rigidez y dureza y va a ser determinante
para obtener las principales propiedades mecánicas, las
1-. Proporcionar rigidez,sobresalientes de lastérmica, y otras propiedadescaracterísticas más resistencia, estabilidad fibras de los materiales
estructurales en
compuestos son su resistencia a la tracción especifica y su elevado
los materiales compuestos.
modulo especifico

2.-Proporcionar conductividad eléctrica o aislamiento, dependiendo del tipo de
▪ fibra usada.
Los principales materiales para fibras son: Vidrio, aramida, carbón,

boro, SiC
Las fibraspueden ser:
• Unidimensionales- hilados o cintas
• Bidimensionales- tejidos
• Tridimensionales-telas

Materia Prima

CLASIFICACIÓN DE FIBRAS EN FUNCIÓN DE SU
ORIGEN

FIBRA CERÁMICAS
• Carburo de Silicio
• Alúmina

FIBRAS METÁLICAS
FIBRAS DE ORIGEN INORGÁNICO
• Carbono
• Vidrio
• Boro

Aramidas
Polietileno

Materia Prima

FIBRAS

Materia Prima

MATRICES

• Elmaterial de la matriz une a las fibras y transfiere la carga a
las fibras.
• La matriz aísla las fibras, de modo que las fibras individuales
puedan actuar separadamente. Esto para o reduce la
propagación de una grieta.
• Facilita el procesado de la estructura del MATERIAL
COMPUESTO.

• La matriz proporciona a las fibras la protección contra el
ataque químico y el daño mecánico (Desgaste).Materia Prima

CLASIFICACIÓN DE MATRICES
Inorgánicas

Orgánicas
Termoestable

Cemento, Geopolímeros,
Yeso, Matrices cerámicas,
Matrices metálicas.

Termoplásticas

• Epoxi, Viniléster,
Poliéster, Fenólicas,
Esteres cianatos,
Bismaleimidas,
Poliamidas,
Polieteramida.

• Policloruro de vinilo (PVC),
copolimero de Estireno
(ABS,SAN), Polietileno (PE),
Polipropileno (PP),Policarbonato (PC),
Polimetacrilato de etilo
(PMMA), Acetato
poliestireno (PS),
Polioximetileno (POM),
PBT; polieterimida, PET,
Nylon, Poliamidas, PEEK,
PEKK,PAI, PAS.

Materia Prima

MATRIZ METÁLICA
CERMET

Aluminio reforzado con
fibra de boro

Aleación de cobre con
fibra de carburo de sílice

Materia Prima

MATRIZ CERÁMICA
Hormigón/ Concreto
▪
▪
▪
▪

Docilidad
DensidadPermeabilidad
Resistencia térmica

Carbono-carbono
reforzado
▪
▪
▪

Baja densidad
Resistencia
Durabilidad

Adobe
▪
▪

Resistencia a la comprensión
Buenas propiedades térmicas

Materia Prima

TERMOESTABLE

BAJA
TEMPERATURAS

• Poliester

MEDIA
TEMPERATURAS

• Vinilester
• Epoxi

MEDIA-ALTAS
TEMPERATURAS

• Fenolicas

ALTAS
TEMPERATURAS

•
•
•
•...