Proyecto Final CIencia de los materiales

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Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
CIENCIAS DE LOS MATERIALES
Actividad 1
Integrantes
JOSE GPE SANDOVAL GARCIA 1537904
VICTOR DANIEL FLORES RODRGIGUEZ 1601961
FRANCISCO ANTONIO CEDILLO OLIVA 1719323
HORA: V4, V5, V6. Fecha de entrega: 19/05/2015
FIBRA DE CARBONO
La fibra de carbono es unafibra sintética constituida por finos filamentos de 5–10 μm de diámetro y compuesto principalmente por carbono.[1] Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayorresistencia al impacto que el acero.
La principal aplicación es la fabricación de materiales compuestos, en la mayoría de los casos —aproximadamente un 75%— con polímeros termoestables. El polímero es habitualmente resina epoxi, de tipo termoestable aunque también puede asociarse a otros polímeros, como el poliéster o el viniléster.

ESTRUCTURA
Un filamento de carbono de 6 μm de diámetro (desde abajoa la izquierda hasta arriba a la derecha), comparado con un cabello humano.
La estructura atómica de la fibra de carbono es similar a la del grafito, consistente en láminas de átomos de carbono ordenados en un patrón regular hexagonal. La diferencia está en la manera en que esas hojas se entrecruzan. El grafito es un material cristalino en donde las hojas se sitúan paralelamente unas a otras demanera regular. Las uniones químicas entre las hojas son relativamente débil, lo que proporciona al grafito su blandura y brillo característicos. La fibra de carbono es un material amorfo: las láminas de átomos de carbono se colocan al azar, apretadas o juntas. Esta integración de las láminas de carbono es responsable de su alta resistencia.
La densidad de la fibra de carbono es de 1.750 kg/m3.Es conductor eléctrico y de alta conductividad térmica. Al calentarse, un filamento de carbono se hace más grueso y corto. Su densidad lineal (masa por unidad de longitud, con la unidad * 1 tex = 1 g/1000 m) o por el número de filamentos por yarda, en miles.
PROPIEDADES
Las propiedades principales de este material compuesto son:
Muy elevada resistencia mecánica, con un módulo de elasticidadelevado.
Baja densidad, en comparación con otros materiales 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.
Las razones del elevado precio de los materiales realizados con fibra de carbono se deben a variosfactores:
El refuerzo, fibra, es un polímero sintético que requiere un caro y largo proceso de producción. Este proceso se realiza a alta temperatura -entre 1100 y 2500 °C- en atmósfera de hidrógeno durante semanas o incluso meses dependiendo de la calidad que se desee obtener, ya que pueden realizarse procesos para mejorar algunas de sus características una vez se ha obtenido la fibra.
El uso demateriales termoestables dificulta el proceso de creación de la pieza final, ya que se requiere de un complejo utillaje especializado, como el horno autoclave.

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 otrosartículos de consumo como patines en línea, raquetas de tenis, edificios, ordenadores portátiles, trípodes y cañas de pesca e incluso en joyería .
Elementos que se pueden elaborar con la fibra de carbono

El BMW i3 tiene carrocería de fibra de carbono.
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La fibra de carbono (FC) se desarrolló inicialmente para la industria espacial, pero ahora,...