Materiales Compuestos
Páginas: 10 (2363 palabras)
Publicado: 16 de septiembre de 2011
MATERIALES COMPUESTOS
Introducción:
Los materiales compuestos se obtienen al unir dos materiales para conseguir una combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad.Los compuestos se pueden clasificar en tres categorías: con partículas, con fibras y laminares, dependiendo de la forma de los materiales. Por ejemplo, el concreto, que es una mezcla de cemento y grava, es un compuesto particulado; la fibra de vidrio, que contiene fibras de vidrio incrustadas en un polímero, es un compuesto reforzado con fibras; y la madera contraparchada o triplay, que tienecapas alternas de chapa de madera, es un compuesto laminar. Si las partículas de refuerzo están distribuidas uniformemente, los compuestos particulados tendrán propiedades isotrópicas; los compuestos con fibras pueden ser isotrópicos o anisotrópicos; los laminares siempre tienen un comportamiento anisotrópicos.
Compuestos reforzados por dispersión
Con partículas es posible considerar comocompuestos particulados un grupo especial de materiales endurecidos por dispersión que contienen partículas de 10 a 250 nm de diámetro. Estos dispersoides por lo general óxidos metálicos se introducen en la matriz por métodos distintos a las transformaciones de fases. Aun cuando las pequeñas partículas no sean coherentes con la matriz bloquean el movimiento de las dislocaciones y producen unpronunciado efecto de endurecimiento.
A temperatura ambiente los compuestos endurecidos por dispersión pueden ser menos resistentes que las aleaciones tradicionales endurecidas por envejecimiento, que tiene un precipitado coherente sin embargo la resistencia de estos materiales compuestos disminuyen gradualmente al incrementarse la temperatura dado que no disminuye las propiedades en forma catastróficapor sobreenvejecimiento, sobrerrevenido, crecimiento de grano o crecimiento de la fase dispersa además, su resistencia a la termo fluencia es superior a la de metales y aleaciones.
El dispersante debe tener baja solubilidad en la matriz y no reaccionar químicamente con ella, aunque un pequeño grado de solubilidad puede ayudar a mejorar la unión entre el dispersante y la matriz.
Compuestosparticulados verdaderos.
Carburos cementados:
Los carburos cementados o cermets contienen partículas cerámicas duras dispersas en una matriz metálica los insertos de carburos de tungsteno que se utilizan de herramienta de corte de operaciones de maquinado son ejemplos típicos de este grupo. El carburo de tungsteno (WC) es un cerámico duro rígido y de alta temperatura de fusión.Desafortunadamente las herramientas fabricadas de carburo de tungsteno son extremadamente rígidas.
Polímeros:
Muchos polímeros para ingeniería, que contienen rellenos y extensores son compuestos particulados un ejemplo clásico es el negro de humo, el caucho vulcanizado. El negro de humo está formado por esferas diminutas de carburo de 5 a 500 mm de diámetro el negro de humo mejora la resistencia rigidez,resistencia al desgaste y resistencia al calor del caucho
Compuestos reforzados con fibras
La mayoría de los compuestos reforzados con fibras consiguen una mejor resistencia a la fatiga mejor rigidez y una mejor relación resistencia peso al incorporar fibras resistentes y rígidas aunque frágiles en una matriz más blanda y dúctil. La resistencia del compuesto puede resultar alta a temperaturaambiente y a temperaturas elevadas.
Por siglos se ha utilizado la paja para reforzar los ladrillos de barro o adobes. En las estructuras de concreto se introducen varillas de acero de refuerzo. Las fibras de vidrio en una matriz polimérica producen un material para aplicaciones en la transportación y la industria aerospacial las fibras de boro, carbono polímeros y materiales cerámicos...
Introducción:
Los materiales compuestos se obtienen al unir dos materiales para conseguir una combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad.Los compuestos se pueden clasificar en tres categorías: con partículas, con fibras y laminares, dependiendo de la forma de los materiales. Por ejemplo, el concreto, que es una mezcla de cemento y grava, es un compuesto particulado; la fibra de vidrio, que contiene fibras de vidrio incrustadas en un polímero, es un compuesto reforzado con fibras; y la madera contraparchada o triplay, que tienecapas alternas de chapa de madera, es un compuesto laminar. Si las partículas de refuerzo están distribuidas uniformemente, los compuestos particulados tendrán propiedades isotrópicas; los compuestos con fibras pueden ser isotrópicos o anisotrópicos; los laminares siempre tienen un comportamiento anisotrópicos.
Compuestos reforzados por dispersión
Con partículas es posible considerar comocompuestos particulados un grupo especial de materiales endurecidos por dispersión que contienen partículas de 10 a 250 nm de diámetro. Estos dispersoides por lo general óxidos metálicos se introducen en la matriz por métodos distintos a las transformaciones de fases. Aun cuando las pequeñas partículas no sean coherentes con la matriz bloquean el movimiento de las dislocaciones y producen unpronunciado efecto de endurecimiento.
A temperatura ambiente los compuestos endurecidos por dispersión pueden ser menos resistentes que las aleaciones tradicionales endurecidas por envejecimiento, que tiene un precipitado coherente sin embargo la resistencia de estos materiales compuestos disminuyen gradualmente al incrementarse la temperatura dado que no disminuye las propiedades en forma catastróficapor sobreenvejecimiento, sobrerrevenido, crecimiento de grano o crecimiento de la fase dispersa además, su resistencia a la termo fluencia es superior a la de metales y aleaciones.
El dispersante debe tener baja solubilidad en la matriz y no reaccionar químicamente con ella, aunque un pequeño grado de solubilidad puede ayudar a mejorar la unión entre el dispersante y la matriz.
Compuestosparticulados verdaderos.
Carburos cementados:
Los carburos cementados o cermets contienen partículas cerámicas duras dispersas en una matriz metálica los insertos de carburos de tungsteno que se utilizan de herramienta de corte de operaciones de maquinado son ejemplos típicos de este grupo. El carburo de tungsteno (WC) es un cerámico duro rígido y de alta temperatura de fusión.Desafortunadamente las herramientas fabricadas de carburo de tungsteno son extremadamente rígidas.
Polímeros:
Muchos polímeros para ingeniería, que contienen rellenos y extensores son compuestos particulados un ejemplo clásico es el negro de humo, el caucho vulcanizado. El negro de humo está formado por esferas diminutas de carburo de 5 a 500 mm de diámetro el negro de humo mejora la resistencia rigidez,resistencia al desgaste y resistencia al calor del caucho
Compuestos reforzados con fibras
La mayoría de los compuestos reforzados con fibras consiguen una mejor resistencia a la fatiga mejor rigidez y una mejor relación resistencia peso al incorporar fibras resistentes y rígidas aunque frágiles en una matriz más blanda y dúctil. La resistencia del compuesto puede resultar alta a temperaturaambiente y a temperaturas elevadas.
Por siglos se ha utilizado la paja para reforzar los ladrillos de barro o adobes. En las estructuras de concreto se introducen varillas de acero de refuerzo. Las fibras de vidrio en una matriz polimérica producen un material para aplicaciones en la transportación y la industria aerospacial las fibras de boro, carbono polímeros y materiales cerámicos...
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