Materiales Compuestos
Páginas: 6 (1420 palabras)
Publicado: 27 de enero de 2013
Materiales compuestos
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.¿Qué es una Matriz?
La función principal de la matriz es la de distribuir los esfuerzos entre las fibras a través de la intercara, actúa como ligante manteniendo unidas las fibras por medio de fuerzas adhesivas y cohesivas.
¿Qué es un material de refuerzo?
Constituyen estructuras cristalinas o semi cristalinas que son tenaces, rígidas y resistentes a altas temperaturas y medioagresivo.
MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ METÁLICA (MMC´s)
Esta familia de materiales compuestos es la que más profundamente ha sido investigada en años pasados. La mayoría de estos materiales han sido desarrollados para su aplicación en la industria aeroespacial, aeronáutica o del automóvil. En general, dentro de los materiales compuestos de matriz metálica (MMC) podemos encontrar tres tiposfundamentalmente:
• reforzados con fibras continuas
• reforzados con fibras discontinuas
• reforzados con partículas
MMC reforzados con fibras continúas
Proporciona las mejores propiedades en cuanto a rigidez (módulo de elasticidad) y resistencia para los MMC. Uno de los primeros compuestos reforzados con fibra continua empleados fue el sistema a base de matriz dealuminio reforzado con fibra de boro. Este compuesto se fabrica por presión en caliente de fibras de boro entre laminas de aluminio, de tal forma que las laminillas se deforman alrededor de las fibras y se enlazan por difusión entre si. Para hacerse una idea de lo que supone el refuerzo de la matriz de aluminio en cuanto a sus propiedades mecánicas, la adición de un 50% en volumen de boro aumentóde 310 a 1417 MPa la tensión axial de la aleación matriz 6061 de aluminio.
MMC reforzados con partículas y fibras cortas
Este tipo de materiales que se han fabricado con profusión, presentan la ventaja en ingeniería de una mayor resistencia, rigidez y estabilidad dimensional que las aleaciones metálicas no reforzadas. También nos centraremos en este breve repaso en los MMC de matrizaleaciones de aluminio.
El más comun de estos materiales es el reforzar aleaciones de aluminio con partículas de alúmina de forma irregular y SiC en el rango de 3 a 200 μm de diámetro. En la actualidad el equipo de P/M de la E.T.S.I. Minas se encuentra investigando en la fabricación de este tipo de materiales a partir de aleaciones base de aluminio obtenidas mediante aleación mecánica, yque son posteriormente reforzadas con carburos e intermetálicos también mediante aleación mecánica. Posteriormente la mezcla obtenida es compactada en matriz y el compacto extruido, de forma que se obtienen barras de material compuesto que son evaluadas física, química y mecánicamente, con resultados espectaculares.
Los MMC reforzados con fibra corta se preparan fundamentalmente porpulvimetalurgia y procesos de infiltración por fusión. Este tipo de materiales han encontrado su aplicación más importante en piezas de misiles y pistones de alto rendimiento en automóviles.
MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ CERÁMICA (CMC´s)
Esta familia de materiales compuestos ha sido desarrollada recientemente lo que ha conseguido mejorar las propiedades mecánicas (resistencia ytenacidad) respecto a la matriz cerámica sin reforzar. Al igual que ocurría con los MMC´s, los tres tipos principales atendiendo al tipo de refuerzo son los CMC´s refirzados con fibras continuas, con fibra discontinua (whisker) y con partículas.
CMC´s reforzados con fibra continúa
Los dos tipos de fibra usuales como refuerzo son la fibra de carburo de silicio y la de alumina. Uno de los...
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.¿Qué es una Matriz?
La función principal de la matriz es la de distribuir los esfuerzos entre las fibras a través de la intercara, actúa como ligante manteniendo unidas las fibras por medio de fuerzas adhesivas y cohesivas.
¿Qué es un material de refuerzo?
Constituyen estructuras cristalinas o semi cristalinas que son tenaces, rígidas y resistentes a altas temperaturas y medioagresivo.
MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ METÁLICA (MMC´s)
Esta familia de materiales compuestos es la que más profundamente ha sido investigada en años pasados. La mayoría de estos materiales han sido desarrollados para su aplicación en la industria aeroespacial, aeronáutica o del automóvil. En general, dentro de los materiales compuestos de matriz metálica (MMC) podemos encontrar tres tiposfundamentalmente:
• reforzados con fibras continuas
• reforzados con fibras discontinuas
• reforzados con partículas
MMC reforzados con fibras continúas
Proporciona las mejores propiedades en cuanto a rigidez (módulo de elasticidad) y resistencia para los MMC. Uno de los primeros compuestos reforzados con fibra continua empleados fue el sistema a base de matriz dealuminio reforzado con fibra de boro. Este compuesto se fabrica por presión en caliente de fibras de boro entre laminas de aluminio, de tal forma que las laminillas se deforman alrededor de las fibras y se enlazan por difusión entre si. Para hacerse una idea de lo que supone el refuerzo de la matriz de aluminio en cuanto a sus propiedades mecánicas, la adición de un 50% en volumen de boro aumentóde 310 a 1417 MPa la tensión axial de la aleación matriz 6061 de aluminio.
MMC reforzados con partículas y fibras cortas
Este tipo de materiales que se han fabricado con profusión, presentan la ventaja en ingeniería de una mayor resistencia, rigidez y estabilidad dimensional que las aleaciones metálicas no reforzadas. También nos centraremos en este breve repaso en los MMC de matrizaleaciones de aluminio.
El más comun de estos materiales es el reforzar aleaciones de aluminio con partículas de alúmina de forma irregular y SiC en el rango de 3 a 200 μm de diámetro. En la actualidad el equipo de P/M de la E.T.S.I. Minas se encuentra investigando en la fabricación de este tipo de materiales a partir de aleaciones base de aluminio obtenidas mediante aleación mecánica, yque son posteriormente reforzadas con carburos e intermetálicos también mediante aleación mecánica. Posteriormente la mezcla obtenida es compactada en matriz y el compacto extruido, de forma que se obtienen barras de material compuesto que son evaluadas física, química y mecánicamente, con resultados espectaculares.
Los MMC reforzados con fibra corta se preparan fundamentalmente porpulvimetalurgia y procesos de infiltración por fusión. Este tipo de materiales han encontrado su aplicación más importante en piezas de misiles y pistones de alto rendimiento en automóviles.
MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ CERÁMICA (CMC´s)
Esta familia de materiales compuestos ha sido desarrollada recientemente lo que ha conseguido mejorar las propiedades mecánicas (resistencia ytenacidad) respecto a la matriz cerámica sin reforzar. Al igual que ocurría con los MMC´s, los tres tipos principales atendiendo al tipo de refuerzo son los CMC´s refirzados con fibras continuas, con fibra discontinua (whisker) y con partículas.
CMC´s reforzados con fibra continúa
Los dos tipos de fibra usuales como refuerzo son la fibra de carburo de silicio y la de alumina. Uno de los...
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