las matrices polimericas

Los matrices polimericas son particularmente comunes.La mayoría de los materiales poliméricos, tanto los termoplásticos como los termoestables, están disponibles en grados reforzados con fibras cortas de vidrio .En este tipo de material compuesto, son típicos los materiales compuestos de moldeado en volumen. Para aplicaciones en temperaturas algo superiores, se utilizan polimidas aromáticastermoestables.
Los materiales compuestos de matriz metalica incluyen aluminio, magnecio, cobre, niquel y aleaciones compuestas intermetalicas reforzadas con fibras cerámicas y metálicas.Mediante los materiales ocmpuestos con matriz cerámica (CMC ceramic-matriz composites) tienen buenas propiedades a temperaturas elevadas y son de menor peso que los materiales compuestos de matriz metalica para altatemperatura. En una sección posterior, analizaremos como aumentar la tenacidad en los CMC.
Union y Falla
Particularmente en los materiales compuestos de matriz polimerica y metalica, debe obtenerse una buena unión entre los varios constituyentes. Las fibras pueden estar firmemente unidas al material de la matriz para que la carga se transmita correctamente de la matriz a las fibras.

Compuestosreforzados

Estos compuestos mejoran la resistencia, carga de rotura, la rigidez, la relación resistencia/peso, por la introducción de fibras fuertes, rígidas y frágiles, en una matriz más blanda y dúctil. El material de la matriz transmite los esfuerzos a las fibras y proporciona tenacidad y ductilidad al compuesto, mientras las fibras soportan la mayor parte de la fuerza o tensión aplicada.Una característica de estos compuestos respecto a los endurecidos por dispersión es que la resistencia del compuesto aumenta tanto a temperatura ambiente como a elevadas temperaturas.

Se suelen emplear una gran cantidad de materiales reforzados. Desde la antigüedad se conoce el refuerzo de la paja en el adobe y en nuestros días está extendido el refuerzo de acero en estructuras, así como elrefuerzo de fibras de vidrio sobre polímeros, fibras de boro o carbono, de propiedades excepcionales de resistencia o diminutos monocris-tales cerámicos denominados whiskers desarrollados para este objetivo.
Los materiales de refuerzo presentan morfologías muy variadas con orientaciones características. Las fibras cortas suelen tener una orientación aleatoria, para fibras continuas se produce laorientación anisotrópica deliberada. Las fibras pueden disponerse como telas o tejidos o ser producidas en forma de fibras largas. También se puede cambiar la orientación en las capas alternadas de fibras largas.


Prediccion de las propiedades de los compuestos reforzados con fibras

La regla de las mezclas predice siempre la densidad, conductividad eléctrica ytérmica de los materiales reforzados con fibras a lo largo de la dirección de las fibras si estas son continuas y unidireccionales.
Sin embargo cuando se aplica una carga paralelamente a las fibras continuas unidireccionales, esta regla predice con precisión el valor del módulo de elasticidad, para bajos valores de esfuerzos, puesto que cuando es elevado, la matriz empieza a deformarse y la curvatensión-deformación no es lineal. La manera aproximada de calcularlo es como se refleja en la sig figura


La resistencia de un compuesto va a depender de la unión entre la fibra y la matriz, es decir de su interface, puesto que se encuentra limitada especialmente por la deformación de la matriz, por lo que el valor calculado es siempre más bajo que el calculado por la regla de las mezclas.Otras propiedades como ductilidad, tenacidad, resistencia a fatiga y fluencia son más difíciles de predecir. Al igual que sucede con el empleo de fibras discontinuas.

Caracteristicas de los compuestos reforzados con fibras

Existe una gran cantidad de factores que deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar y diseñar con materiales compuestos reforzados con fibras.
Relación de aspecto....