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William D. Callister, “Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales”, V1 y V2, Editorial Reverté
William F. Smith, “Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales”, Editorial McGraw Hill
James F. Shackelford, “Ciencia de materiales para ingenieros“, Editorial Prentice Hall
www.doitpoms.ac.uk, DoITPoMS: Dissemination of Information Technology for the Promotion of MaterialsScience, University of Cambridge

Materiales de Ingeniería

Materiales compuestos

Prof. Karin Saavedra / 2014-1

Unidad 3. Materiales compuestos

Prof. Karin Saavedra / 2014-1

1. Definición y clasificación
2. Principales materiales compuestos
3. Fabricación de materiales compuestos
4. Homogeneización de propiedades

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Unidad 3. Materiales compuestos

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Definición
•

Un material compuesto es un sistema de materiales constituido por una mezcla o
combinación de dos o más micro o macro-constituyentes que difieren en forma y
composición química y que son insolubles entre sí.

➡ La importancia de un material compuesto radica en que dos o más materiales
distintos se combinen para formar un material cuyas propiedades sean
superiores omás importantes que las de sus componentes individuales.

estructura sandwich
plásticos reforzados con fibra

hormigón

Unidad 3. Materiales compuestos

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Definición
•

La mayoría de los materiales compuestos se han creado para mejorar:

➡ rigidez
➡ tenacidad
➡ resistencia a la tracción
•

Las propiedades de los materiales compuestos dependende:

➡ las propiedades de los constituyentes
➡ proporciones relativas de los constituyentes
➡ geometría de los constituyentes
➡ disposición de los constituyentes

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Definición
•

La mayoría de los materiales compuestos están formados por:

➡ refuerzo: fase dispersa y generalmente más rígida y más resistente que lamatriz
➡ matriz: fase continua que rodea al refuerzo y que transfiere los esfuerzos entre
los refuerzos, generalmente es menos resistente y menos rígida que el refuerzo

➡ interfase: se distingue entre el refuerzo y la matriz, mantiene unidas ambas fases
Fase continua
(matriz)

Fase dispersa
(refuerzo)

Interfase

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Unidad 3. Materiales compuestos

Prof. Karin Saavedra / 2014-1Clasificación
Materiales compuestos

Reforzado con partículas

Partículas
grandes

Consolidado
por dispersión

Reforzado con fibras

Continuas
(alineadas)

Estructural

Discontinuas
(cortas)

Alineadas

Laminares

Paneles
sandwich

Orientadas
al azar
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http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/artefact/ceramics.php

Unidad 3. Materiales compuestos

Prof. Karin Saavedra/ 2014-1

1. Definición y clasificación
2. Principales materiales compuestos
3. Fabricación de materiales compuestos
4. Homogeneización de propiedades

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Unidad 3. Materiales compuestos

Prof. Karin Saavedra / 2014-1

Clasificación
Materiales compuestos

Reforzado con partículas

Partículas
grandes

Consolidado
por dispersión

Reforzado con fibras

Continuas(alineadas)

Estructural

Discontinuas
(cortas)

Alineadas

Laminares

Paneles
sandwich

Orientadas
al azar
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Materiales compuestos reforzados con partículas
•

Materiales compuestos consolidado por dispersión

➡ pequeño número de partículas
➡ tamaño pequeño de partículas: 10-100 nm
➡ interacciones a nivel atómico•

Materiales compuestos con partículas grandes

➡ elevado número de partículas
➡ tamaño más grande de partículas: 20 nm - 0,8 mm
➡ interacciones a nivel macroscópico
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Unidad 3. Materiales compuestos

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Materiales compuestos reforzados con partículas
•

Materiales compuestos consolidado por dispersión

➡ problema: la resistencia de metales y...