Compositos
Páginas: 9 (2173 palabras)
Publicado: 14 de febrero de 2013
MATERIALES COMPUESTOS O COMPOSITES
Los materiales compuestos o composites surgen como respuesta a la demanda de nuevos sistemas con propiedades que son imposibles de reunir en un solo tipo de material. Así por ejemplo, para la industria aeronáutica se solicitan materiales que sean resistentes y rígidos (como los metales), a la vez que ligeros (como los polímeros) y que resistan las altastemperaturas y la corrosión (como los cerámicos). Los composites son materiales multifásicos que conservan, al menos parcialmente, las propiedades de sus sistemas constituyentes, y diseñados para que presenten la combinación de propiedades más favorable. La definición más aceptada, aunque ligeramente ambigua, dice que —un material compuesto es un sistema material integrado por una combinación de doso más micro o macroestructuras que difieren en forma y composición química, y que son esencialmente insolubles entre si“.
Normalmente los composites se clasifican en tres categorías de acuerdo a sus formas: materiales particulados (formados o reforzados por agregados de partículas), fibras (materiales reforzados por fibras) y materiales estructurales (laminares o sandwich.
Un materialcompuesto (“composite” o FRP fiber-reinforced polymer) es el resultado de la combinación de dos o más materiales con el fin de obtener una combinación única de propiedades.
Los materiales compuestos han sido ampliamente utilizados en la historia con el fin de mejorar las propiedades de un material. De este modo durante siglos se ha utilizado barro mezclado con paja para construir viviendas de adobe.Los materiales compuestos reforzados con fibra se pueden separar mecánicamente. La principal característica de estos materiales reside en que un componente conforma una matriz que envuelve el resto de forma que los materiales trabajen como uno solo, pero ambos seguirán mantenido sus formatos originales por separado.
En el caso de los productos para refuerzo estructural, se utilizan fibrasembebidas en una matriz polimérica, siendo la más habitual la de resina epoxi. Esta (la matriz) confiere rigidez y protección ambiental/química a las fibras. Por otro lado, las fibras contenidas más habituales suelen ser de carbono, aramida y vidrio, aportando al “composite” elevada resistencia a tracción y elevado módulo de elasticidad.
[pic]
Lo más importante a tener en cuenta es que lafibra es el componente que “absorbe” los esfuerzos de tracción en la dirección axial a las mismas. En sentido perpendicular a la dirección de las fibras, las propiedades resistentes serán exclusivamente las que aporta la matriz polimérica, siendo claramente inferiores.
FUNCIONES DE LAS FIBRAS Y LA MATRIZ
Para comprender la función de los materiales compuestos, es importante conocer lafunción de cada componente en el conjunto.
Principales funciones de las fibras:
• Aportar la resistencia a tracción requerida frente a un esfuerzo de tracción.
• Aportar rigidez (elevado módulo elástico), resistencia a tracción, entre otros parámetros.
• Conductividad o aislamiento eléctrico, dependiendo del tipo de fibra.
• La matriz aporta propiedades vitales al materialcompuesto mejorando su rendimiento:
• Obliga a las fibras a trabajar de forma conjunta, y les transfiere los esfuerzos de tracción.
• Aísla las fibras entre ellas, y así trabajan de forma separada. Ello evita/ralentiza la propagación de fisuras en el soporte.
• La matriz actúa como un revestimiento de protección de las fibras, protegiéndolas frente ataques mecánicos (golpes) y químicos(ambiente, sustancias agresivas,…). Las Fibras de carbono son conductivas, mientras que las de aramida y vidrio son aislantes.
CARACTERÍSTICAS ESPECIALES DE LOS “COMPOSITES” FRENTE A LOS MATERIALES TRADICIONALES.
Los materiales compuestos han estado diseñados y fabricados para aplicaciones que necesitan un alto rendimiento con una mínima carga muerta a la estructura.
Algunas de las...
Los materiales compuestos o composites surgen como respuesta a la demanda de nuevos sistemas con propiedades que son imposibles de reunir en un solo tipo de material. Así por ejemplo, para la industria aeronáutica se solicitan materiales que sean resistentes y rígidos (como los metales), a la vez que ligeros (como los polímeros) y que resistan las altastemperaturas y la corrosión (como los cerámicos). Los composites son materiales multifásicos que conservan, al menos parcialmente, las propiedades de sus sistemas constituyentes, y diseñados para que presenten la combinación de propiedades más favorable. La definición más aceptada, aunque ligeramente ambigua, dice que —un material compuesto es un sistema material integrado por una combinación de doso más micro o macroestructuras que difieren en forma y composición química, y que son esencialmente insolubles entre si“.
Normalmente los composites se clasifican en tres categorías de acuerdo a sus formas: materiales particulados (formados o reforzados por agregados de partículas), fibras (materiales reforzados por fibras) y materiales estructurales (laminares o sandwich.
Un materialcompuesto (“composite” o FRP fiber-reinforced polymer) es el resultado de la combinación de dos o más materiales con el fin de obtener una combinación única de propiedades.
Los materiales compuestos han sido ampliamente utilizados en la historia con el fin de mejorar las propiedades de un material. De este modo durante siglos se ha utilizado barro mezclado con paja para construir viviendas de adobe.Los materiales compuestos reforzados con fibra se pueden separar mecánicamente. La principal característica de estos materiales reside en que un componente conforma una matriz que envuelve el resto de forma que los materiales trabajen como uno solo, pero ambos seguirán mantenido sus formatos originales por separado.
En el caso de los productos para refuerzo estructural, se utilizan fibrasembebidas en una matriz polimérica, siendo la más habitual la de resina epoxi. Esta (la matriz) confiere rigidez y protección ambiental/química a las fibras. Por otro lado, las fibras contenidas más habituales suelen ser de carbono, aramida y vidrio, aportando al “composite” elevada resistencia a tracción y elevado módulo de elasticidad.
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Lo más importante a tener en cuenta es que lafibra es el componente que “absorbe” los esfuerzos de tracción en la dirección axial a las mismas. En sentido perpendicular a la dirección de las fibras, las propiedades resistentes serán exclusivamente las que aporta la matriz polimérica, siendo claramente inferiores.
FUNCIONES DE LAS FIBRAS Y LA MATRIZ
Para comprender la función de los materiales compuestos, es importante conocer lafunción de cada componente en el conjunto.
Principales funciones de las fibras:
• Aportar la resistencia a tracción requerida frente a un esfuerzo de tracción.
• Aportar rigidez (elevado módulo elástico), resistencia a tracción, entre otros parámetros.
• Conductividad o aislamiento eléctrico, dependiendo del tipo de fibra.
• La matriz aporta propiedades vitales al materialcompuesto mejorando su rendimiento:
• Obliga a las fibras a trabajar de forma conjunta, y les transfiere los esfuerzos de tracción.
• Aísla las fibras entre ellas, y así trabajan de forma separada. Ello evita/ralentiza la propagación de fisuras en el soporte.
• La matriz actúa como un revestimiento de protección de las fibras, protegiéndolas frente ataques mecánicos (golpes) y químicos(ambiente, sustancias agresivas,…). Las Fibras de carbono son conductivas, mientras que las de aramida y vidrio son aislantes.
CARACTERÍSTICAS ESPECIALES DE LOS “COMPOSITES” FRENTE A LOS MATERIALES TRADICIONALES.
Los materiales compuestos han estado diseñados y fabricados para aplicaciones que necesitan un alto rendimiento con una mínima carga muerta a la estructura.
Algunas de las...
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