Estructura, Arreglos y Movimientos De Los Atomos

1. Estructura, arreglos y movimientos de los atomos
La estructura submicroscopica de los materiales se ha determinado por técnicas especiales como la difracción de rayos X, difracción de electrones y la microscopia eléctrica. Los métodos mencionados hicieron posible el estudio microscópico de los materiales cristalinos y los no cristalinos y se determino que se componen de unidades básicas a lasque se les llama células o celdas unitarias. Estas estructuras constituyen la unidad más pequeña que se estudia de los materiales.
2.1 Importancia y clasificación de los materiales en ingeniería
En ciencia de materiales reciben el nombre de materiales compuestos aquellos que cumplen las siguentes propiedades:
Están formados de 2 o más componentes distinguibles físicamente y separablesmecánicamente.
Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una intercara Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes (sinergia).
Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales. Por ejemplo en la industriadel transporte son necesarios materiales ligeros, rígidos, resistentes al impacto y que resistan bien la corrosión y el desgaste, propiedades éstas que rara vez se dan juntas.
A pesar de haberse obtenido materiales con unas propiedades excepcionales, las aplicaciones prácticas se ven reducidas por algunos factores que aumentan mucho su coste, como la dificultad de fabricación o la incompatibilidadentre materiales.
La gran mayoría de los materiales compuestos son creados artificialmente pero algunos, como la madera y el hueso, aparecen en la naturaleza.
Estructura.
Aunque existe una gran variedad de materiales compuestos, en todos se pueden distinguir las siguientes partes:
Agente reforzante: es una fase de carácter discreto y su geometría es fundamental la hora de definir laspropiedades mecánicas del material.
Fase matriz o simplemente matriz: tiene carácter continuo y es la responsable de las propiedades físicas y químicas. Transmite los esfuerzos al agente reforzante. También lo protege y da cohesión al material.

Clasificación.
Los materiales compuestos se pueden divir en tres grandes grupos:
* Materiales Compuestos reforzados con partículas.
* MaterialesCompuestos reforzados con fibras.
Un componente suele ser un agente reforzante como una fibra fuerte: fibra de vidrio, cuarzo, kevlar, Dyneema o fibra de carbono que proporciona al material su fuerza a tracción, mientras que otro componente (llamado matriz) que suele ser una resina como epoxy o poliéster que envuelve y liga las fibras, transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entrelas que no están alineadas con las líneas de tensión.
También, a menos que la matriz elegida sea especialmente flexible, evita el pandeo de las fibras por compresión. Algunos compuestos utilizan un agregado en lugar de, o en adición a las fibras.
En términos de fuerza, las fibras (responsables de las propiedades mecánicas) sirven para resistir la tracción, la matriz (responsable de laspropiedades físicas y químicas) para resistir las deformaciones, y todos los materiales presentes sirven para resistir la compresión, incluyendo cualquier agregado.
Los golpes o los esfuerzos cíclicos pueden causar que las fibras se separen de la matriz, lo que se llama delaminación.
Materiales compuestos estructurales.
Panel sandwich con núcleo en forma de panal.Estan formados tanto por composites comopor materiales sencillos y sus propiedades dependen fundamentalmente de la geometría y de su diseño. Los más abundantes son los laminares y los llamados paneles sandwich.
Los laminares están formadas por paneles unidos entre si por algún tipo de adhesivo u otra unión. Lo más usual es que cada lámina esté reforzada con fibras y tenga una dirección preferente, más resistente a los esfuerzos. De...