Materiales Compuestos

MATERIALES COMPUESTOS


TABLA DE CONTENIDO

Introducción

1. MATERIALES COMPUESTOS
1.1 CONCEPTO
1.2 COMPONENTES DE UN MATERIAL COMPUESTO
1.2.1 Matriz
1.2.2 Refuerzos
1.3 CLASIFICACION

2. MATRICES EN MATERIALES COMPUESTOS
2.1 MATRICES INORGANICAS
2.1.1 Matrices Metálicos
2.1.2 Matrices Cerámicos
2.2 MATRICES ORGANICAS
2.2.1 Matrices Termoestables2.2.2 Matrices Termoplásticos

3. REFUERZOS
3.1 PARTICULAS
3.2 FIBRAS
3.2.1 Presentación y Dirección de las fibras
3.2.2 Fibras Orgánicas
3.2.3 Fibras Inorgánicas

4. PROCESOS DE FABRICACION
4.1 EMBOBINADO
4.2 COLOCACION DE CAPAS

5. EJEMPLOS
5.1 CONCRETO
5.2 MADERA



INTRODUCCIÓN

Los materiales compuestos de carbono-carbono tienen unacombinación de propiedades que los hacen únicos por su desempeño superior a temperaturas tan altas como 2800°C. Por ejemplo, los compuestos de carbono-carbono (55% en volumen de fibra) con tratamiento superficial y módulo alto unidireccional, tienen un módulo de tensión de 180 GPa a temperatura ambiente, que llega a ser de 175 GPa a 2000°C. La resistencia a la tensión también e s notablemente constante,pues varía de 950 MPa a temperatura ambiente a 1 100 MPa a 2 000°C. Además, propiedades tales como la alta conductividad térmica y el bajo coeficiente de expansión térmica, aunadas a alta resistencia y módulo, indican que el material es resistente al choque térmico. La combinación de esas propiedades hace que el material sea adecuado para aplicaciones de reingreso a la atmósfera, motores de cohetesespaciales y frenos aeronáuticos. La aplicación más comercial de este material son los forros de las zapatas de frenos de autos de carreras.


1. MATERIALES COMPUESTOS


1.1 CONCEPTO

En el nivel atómico ciertos materiales, como algunas aleaciones metálicas y materiales poliméricos, pueden considerarse como materiales compuestos porque se componen de agrupamientos atómicos diferentes ydistintivos. En el nivel microestructural (de 10−4 a 10−2 cm, aproximadamente) una aleación de metal, como un acero al carbono simple que contiene ferrita y perlita, podría considerarse como un material compuesto porque la ferrita y la perlita son componentes visibles y distintivos cuando se observan en el microscopio óptico. En el nivel macroestructural (10−2 cm, aproximadamente, o más) un plásticoreforzado con fibra de vidrio, en el que la fibra de vidrio se puede reconocer claramente a simple vista, podría considerarse como un material compuesto. Ahora se ve que la dificultad que implica definir un material compuesto consiste en las limitaciones de tamaño que se imponen a los componentes que forman parte del material. En diseño de ingeniería, un material compuesto suele consistir en unmaterial formado por constituyentes en un rango de escalas que va de micro a macro, e incluso favorece el nivel macro.

Un material compuesto es un sistema de materiales formado por una mezcla o combinación debidamente dispuesta de dos o más micro o macroconstituyentes con una intracara que los separa, que difieren en forma y composición química y son esencialmente insolubles entre sí.

1.2COMPONENTES DE UN MATERIAL COMPUESTO

1.2.1 Matriz
Material continúo, es la responsable de las propiedades físicas y químicas del material.

1.2.2 Refuerzos
Su geometría es fundamental a la hora de definir sus propiedades mecánicas, es el medio discontinuo, es el más fuerte y duro.

1.3 CLASIFICACION


1. MATRICES EN MATERIALES COMPUESTOS

La función de la matriz esdar estabilidad al conjunto transfiriendo las cargas al refuerzo, protegerlo del deterioro mecánico y químico, evita la propagación de grietas, y para todo ello se debe dar una buena adherencia entre la matriz y el refuerzo.

2.1 MATRICES INORGANICAS

2.1.1 Matrices de Metálicas

* Elevada resistencia y módulo
* Resistencia elevada a la temperatura
* Conductividad térmica...