materiales compuestos de matriz polimerica




MATERIALES COMPUESTOS













Índice:
• Introducción a los materiales compuestos …………………2

• Compuestos de Matriz Polimérica. Fibras de refuerzo…….4

• Compuestos de Matriz Metálica ……………………...…..10

• Compuestos de Matriz Cerámica …………………………14

• Aplicaciones. Hormigón, madera y asfalto ………………16 

• Bibliografía ………………………...…………………......21




1.INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES COMPUESTOS
Un material compuesto es aquel que está formado por, al menos, dos componentes con el objetivo de mejorar las propiedades físicas de los materiales por separado (efecto sinérgico).
Este material debe de ser mecánicamente separables y distinguible. Químicamente se presentan varias fases diferentes (insolubles entre sí) y separadas por una interfase.
Lainterfase es una región químicamente variable, donde se une la matiz y el refuerzo y se producen transferencias de cargas entre ambos, condicionando que las propiedades finales del compuesto sean mejores, ya que, en muchos casos se exigen de materiales con un alto requerimiento en sus propiedades y ni los materiales metálicos, cerámicos y polímeros pueden ofrecérnoslos por sí solos.
Dentro de laspropiedades que resultan mejoradas con estos materiales encontramos:
-Rigidez
-Resistencia mecánica
-Resistencia a la fatiga
-Resistencia al desgaste
Estas propiedades dependen del tipo de refuerzo empleado en la fabricación y de la matriz que aguanta este refuerzo.
Entendemos por matriz al elemento que está en abundancia y refuerzo al que está en menor proporción. La matriz va a ser la responsablede las características generales del compuesto proporcionando estabilidad al conjunto y transfiriendo cargas al refuerzo. También protegiendo a este del deterioro químico y mecánico y evitando la propagación de grietas. El refuerzo nos proporcionará propiedades mecánicas al material.

Ilustración 1: propiedades mecánicas de la matriz, refuerzo y del material compuesto obtenidos por la unión deestos.
Los tipos de matrices son poliméricas, metálicas y cerámicas. La elección de unas u otras depende del requerimiento para la aplicación y de la temperatura máxima de uso.

Tabla 1: elección del tipo de matriz dependiendo de la temperatura máxima de uso.
Los refuerzos se pueden clasificar según su geometría, tal y como se descrito en la ilustración 2 y tres.

Ilustración 2:fig(a) refuerzo con partículas esféricas, fig (b) refuerzo con fibras, fig(c) refuerzo laminar

Ilustración 3: fig (a) matriz con refuerzo de partículas esféricas, fig(b) matriz con refuerzo de partículas esféricas

Una primera clasificación que podemos realizar de los materiales en función del tipo de refuerzo son: refuerzo por partículas, fibras y estructurales

2. Compuestos de MatrizPolimérica. Fibras de refuerzo
Los materiales compuestos se pueden reforzar en general con fibras o con partículas dependiendo del refuerzo elegido se obtendrán diferentes resultado.
Mediante el refuerzo con partículas se obtienen propiedades más isótropas, que con los reforzados con fibra, que tienden a ser muy anisótropos, es decir, su resistencia, rigidez y otras propiedades físicas son diferentes enrelación a la orientación del material. Si la orientación de las fibras es paralela, el material será muy rígido en paralelo a las fibras, pero muy poco en perpendicular a ellas.
En estructuras en las que intervienen fuerzas multidireccionales, estas propiedades anisotrópicas constituyen un reto importante para los diseñadores, sin embargo, para contrarrestar esas limitaciones se utiliza unacombinación de diferentes matrices, junto con distintos materiales o disposiciones de fibra, esto permite conseguir materiales con propiedades mecánicas muy concretas que se adaptan a los diferentes aspectos del diseño.
A pesar de presentar ventajas considerables sobre los materiales convencionales, estos materiales tienen algunos inconvenientes. La principal desventaja que cabe mencionar es su...