Nuevos Materiales Química.


Nuevos Materiales

Fibra de Carbono
Fibra de carbono o Fibra de carbón. Es un material compuesto no metálico de tipo polimérico, constituido principalmente por carbono. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligero como la madera o el plástico. Por su dureza tiene menor resistencia al impacto que el acero. Es un caso común de metonimia, en el cual se le da al todo el nombrede una parte, en este caso el nombre de las fibras que lo refuerzan.
La fibra de carbono (FC) se desarrolló inicialmente para la industria espacial, pero ahora, al bajar de precio, se ha extendido a otros campos: la industria del transporte, aeronáutica, al deporte de alta competición y, últimamente encontramos la FC hasta en carteras de bolsillo y relojes.
Podemos ubicar las primeras fibras decarbono de uso industrial en la época de fuerte trabajo de Thomas Alva Edison, quien las preparó gracias a un proceso de carbonización, que logró por el empleo de filamentos de otras fibras (de bambú, celulosa). Las mismas fueron posteriormente utilizadas para la preparación de otros filamentos: los de las lámparas incandescentes.
Sin embargo, fue recién en 1960 cuando la Union Carbide pudodesarrollar un proceso industrial consistente en la obtención de este material y con la utilización de un carbono de alto módulo de Young. Seis años después se obtuvieron fibras de PAN, es decir, de poliacrilonitrilo y se desarrollaron muchas otras a partir del uso de breas de carbón, de petróleo y de resinas fenólicas. En la década del ‘80, se las fabrica a partir de breas de mesofase, ahora deultra-alto módulo y las cuales fueron destinadas a muy altas prestaciones.
Durante la década de los 70’s, el trabajo experimental para encontrar materias primas alternativas permitió la introducción de las fibras de carbón hechas a partir del procesamiento de la brea de petróleo. Estas fibras contenían alrededor de 85% de carbono y tenía una excelente resistencia a la flexión. Desafortunadamente, sólotenían una resistencia limitada a la compresión y no eran ampliamente aceptadas.
Actualmente, las fibras de carbón son parte importante de muchos productos y nuevas aplicaciones son desarrolladas cada año. Los Estados Unidos, Japón y Europa Occidental son los principales productores de fibras de carbón.





Propiedades Principales
Elevada resistencia mecánica, con un módulo deelasticidad elevado.
Baja densidad, en comparación con otros elementos como por ejemplo el acero.
Elevado precio de producción.
Resistencia a agentes externos.
Gran capacidad de aislamiento térmico.
Resistencia a las variaciones de temperatura, conservando su forma, sólo si se utiliza matriz termoestable.
Resistencia a la corrosión, al fuego e inercia química y la conductividad eléctrica.
Antevariaciones de temperatura conserva su forma.

Uso y Aplicaciones
Tiene muchas aplicaciones en la industria aeronáutica y automovilística, al igual que en barcos y en bicicletas, donde sus propiedades mecánicas y ligereza son muy importantes. También se está haciendo cada vez más común en otros artículos de consumo como patines en línea, raquetas de tenis, edificios, ordenadores portátiles,trípodes y cañas de pescar e incluso en joyería entre otra amplia gama de componentes donde es necesario un material ligero y de alta resistencia.
Es sin duda el más versátil de los elementos que conoce el hombre, como podemos ver por el hecho de que es la base de la vida en el planeta. El carbono forma parte de toda la química orgánica y de 20 millones de moléculas conocidas, de las cuales el 79% seclasifican como orgánicas.

Composición
La FC está compuesta por muchos hilos de carbono en forma de hebra largas y delgadas de 0.0002-0.0004 pulgadas (0.005-0.010 mm) de diámetro y compuesto principalmente de átomos de carbono. Los átomos de carbón se enlazan en cristales microscópicos que están más o menos alineados paralelamente al eje largo de la fibra. La alineación del cristal hace a la...