Ensayo Materiales Compuestos

INTRODUCCION

Reciben el nombre de materiales compuestos aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, durezao conductividad .

OBJETIVO

Con este proyecto queremos dar a conocer la estructura, características y modo de empleo de los materiales compuestos.

JUSTIFICACION

Hemos escogido los materiales compuestos para nuestro proyecto ya que le hemos encontrados numerosas aplicaciones en la vida cotidiana. Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedadesde los cerámicos, los plásticos y los metales.
A pesar de haberse obtenido materiales con unas propiedades excepcionales, las aplicaciones prácticas se ven reducidas por algunos factores que aumentan mucho su costo, como la dificultad de fabricación o la incompatibilidad entre materiales.

MARCO TEORICO

MATERIALES COMPUESTOS

Definición

Se entiende por materiales compuestos aquellosformados por dos o más materiales distintos sin que se produzca reacción química entre ellos.

En todo material compuesto se distinguen dos componentes:

- la MATRIZ, componente que se presenta en fase continua, actuando como ligante

- el REFUERZO, en fase discontinua, que es el elemento resistente.

Ejemplos sencillos y conocidos por todos de materiales compuestos son el hormigón ylos neumáticos. Aquí, sin embargo, nos centraremos en el estudio de los llamados MATERIALES COMPUESTOS AVANZADOS, que son los que se utilizan para la fabricación de elementos estructurales.

Clasificación

Una primera clasificación es la que analiza el tipo de matriz, distinguiéndose los siguientes tipos:

- materiales compuestos de matriz METÁLICA o MMC (METAL MATRIX COMPOSITES),

-materiales compuestos de matriz CERÁMICA o CMC (CERAMIC MATRIX COMPOSITES),

- materiales compuestos de matriz de CARBON

- materiales compuestos de matriz ORGÁNICA o RP (REI NFORCED PLASTICS) y dentro de estos, son los más utilizados:

- los CFRP (CABON FIBER REINFORCED PLASTICS) o materiales compuestos de fibra de carbono con matriz orgánica,

- los GFRP (GLASS FIBER REINFORCEDPLASTICS) o materiales compuestos de fibra de vidrio con matriz orgánica.

En lo que a los refuerzos se refiere, los hay de dos tipos:

- FIBRAS, elementos en forma de hilo en las que la relación L/D > 100,

- CARGAS, el resto, utilizadas en elementos de poca responsabilidad estructural.

Tal y como se han resaltado, los materiales compuestos más utilizados son los de matriz orgánica yrefuerzos en forma de fibras. En los siguientes apartados se analizan con más detalle ambos tipos de componentes.

Matrices orgánicas

Antes de describir los distintos tipos de matrices orgánicas, conviene repasar cuales son las funciones que debe cumplir la matriz. Estas son:

- Dar estabilidad al conjunto, transfiriendo las cargas al refuerzo.

- Proteger al refuerzo del deterioromecánico y químico.

2- Evitar la propagación de grietas.

Para todo ello, se debe dar una buena adherencia entre la matriz y el refuerzo.

Las matrices orgánicas (más vulgarmente conocidas como plásticos) pueden ser:

- TERMOPLÁSTICOS, usadas en aplicaciones de bajos requisitos, aunque se están empezando a
emplear termoplásticos avanzados para altas prestaciones.

- ELASTOMEROS,utilizadas en neumáticos y cintas transportadoras,

- DUROPLASTICOS o TERMQESTABLES, las más empleadas en materiales compuestos de altas
prestaciones.

Entre los duro plásticos, también denominados RESINAS (todos ellos necesitan un proceso de curado para alcanzar su estructura reticulada) encontramos los siguientes tipos de materiales para matrices:

- EPOXIS, que son las de uso más...