Materiales Compuestos

Un material compuesto son 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.
En Estados Unidos se usan tres tipos principales de fibras sintéticas para reforzar materiales plásticos: vidrio, aramida y carbono. El vidrio es, por amplio margen, la fibra de refuerzo que se usa más y amenudo la de menor costo.
Las fibras de aramida y de carbono tienen alta resistencia y baja densidad, por lo cual se usan en muchas aplicaciones, sobre todo aeroespaciales, a pesar de tener un costo más alto.
Los materiales compuestos de plástico con fibra de vidrio tienen las siguientes características favorables: alta relación entre resistencia y peso; buena estabilidad dimensional; buenaresistencia al calor, el frío, la humedad y a la corrosión; buenas propiedades de aislamiento eléctrico; facilidad de fabricación y costo relativamente bajo.
El vidrio E(eléctrico) es el que se usa más comúnmente en fibras continuas. En esencia, el vidrio E está hecho de cal, aluminio y borosilicato con niveles de sodio y potasio nulos o bajos. La composición básica del vidrio
El vidrio S(Altaresistencia) tiene una relación entre resistencia y peso más alta y es más caro que el vidrio E; se usa sobre todo en aplicaciones militares y aeroespaciales.



Fibras de carbono para plásticos reforzados
Los materiales compuestos que se fabrican utilizando fibras de carbono para reforzar matrices
de resina plástica, como las epóxicas, se caracterizan por tener una combinación de ligereza depeso, muy alta resistencia y elevada rigidez (módulo de elasticidad).
Las fibras de carbono para esos compuestos provienen principalmente de dos fuentes: el poliacrilonitrilo (PAN)

las fibras de carbono se producen a partir de las fibras precursoras de PAN en un proceso de tres etapas: 1) estabilización(se oxidan en aire a una temperatura), 2) carbonización(se transforman en fibras de carbón porla eliminación de O, H y N) y 3) grafitización(se agrega cuando se desea lograr un incremento del módulo de elasticidad)
Fibras de aramida para reforzar resinas de plástico
Fibra de aramida es el nombre genérico de las fibras de poliamida aromática.
El Kevlar 29 es una fibra aramida de baja densidad y alta resistencia, diseñada para ciertas aplicaciones, como protección balística, cuerdas ycables. El Kevlar 49 se caracteriza por su baja densidad y alta resistencia y módulo de elasticidad
MATERIALES COMPUESTOS DE PLÁSTICO REFORZADO CON FIBRA
Materiales matriz para materiales compuestos de plástico reforzado con fibra
El poliéster no saturado se usa ampliamente en matrices de plásticos reforzados con fibras. Entre las aplicaciones de esos materiales se
encuentran los cascos de laslanchas, paneles de construcción y paneles estructurales para automóviles, aviones y aparatos electrodomésticos. Las resinas epóxicas cuestan más pero
tienen ventajas especiales, como son las buenas propiedades de resistencia y menor
contracción que las resinas de poliéster después de ser curadas. Las resinas epóxicas se usan
de ordinario como materiales aglutinantes para compuestos con fibras decarbono y de aramida.
Materiales compuestos de plásticos reforzados con fibras
En general, mientras más alto es el porcentaje en peso de vidrio en el compuesto, tanto más resistente es el plástico reforzado.
Resinas epóxicas reforzadas con fibra de carbono
Las resinas epóxicas son, por amplio margen, las matrices que se usan más comúnmente para las fibras de carbono,
La principal ventaja delas fibras de carbono son sus altos valores de resistencia y módulo de elasticidad combinados con su baja densidad. Por esta razón, los compuestos de fibra de carbono están sustituyendo a los metales en algunas aplicaciones aeroespaciales donde el ahorro en peso es importante
En las estructuras diseñadas para ingeniería, el material epóxico con fibra de carbono está laminado, por lo cual se...