Materiales

Materiales
Compuestos
1

Una Definición
Mezcla física de dos o más materiales de naturaleza
diferente, tendiente a combinar las propiedades de
sus componentes, de forma tal de optimizar laspropiedades del conjunto.
En la mezcla usualmente se distingue un material
que cumple el rol de matriz continua y otro(s) que
cumple(n) el rol de refuerzo(s), pudiendo éstos ser
particulados,fibrosos, etc.

2

1

Tipos de
Materiales
Compuestos

3

Tipos de Materiales Compuestos
Naturales : Tejidos vegetales y animales
Históricos : Adobe, Cal,
Productos tecnológicos :Particulados
Fibrosos
Celulares
Estructurales
4

2

Formas del agregado

5

Módulo elástico para COMPUESTOS FIBROSOS
(Matriz m + fibra n)

σ

σ

n
m

1ff
= m+n
Et Em E n

EL = Em⋅ f + En ⋅ f
m
n
6

3

Propiedades Comparativas

Material

ρ
Ton/m3

E
σmáx.
GPa
MPa
Compuestos

CFRP (58%)
GFRP (50%)
KFRP (60%)

1.5
2.0
1.4

189
1050
48
1240
761240
Metales

High- strength
steel
Aleación Al

7.8

207

2.8

71

KIC
MPa m1/2

E/ ρ

32-45
42-60
-

126
24
54

1000

100

27

500

28

25
7

Propiedades delos Componentes
Componente

Densidad

Módulo

RT

(g/cc)

(GPa)

(MPa)

Fibra Carbono

1,75

150-500

1500-5500

Fibra Vidrio

2,56

76

1500

Fibra Kevlar

1,45125

3500

Resina Epóxica

1,30

2,1-5,5

40-85

Resina Poliéster

1,25

1,3-4,5

45-85

8

4

Propiedades de los Componentes

9

Ejemplo: materiales usados en aviación10

5

Ejemplo : W en matriz de Cu

(longitudinal)

Límite inferior
(transversal)

Concentración de tungsteno, vol %

Módulo de elasticidad

Límite superior

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Matriz
Altomodulo

Relación moduloRelación moduloubicación fibras
ubicación

Fibra

Bajo
modulo

Bajo
modulo

Alto
modulo

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6

Mecanismo de reforzado con fibras
matriz

fibra

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