Materiales hibridos


MATERIALES HIBRIDOS













FACULTAD DE CIENCIAS FISICOQUIMICAS
INGENIERIA METALURGICA
BUCARAMANGA
2014
CONTENIDO

Pag
INTRODUCCIÓN 3

1 HIBRIDOS 4
1.1. CONCEPTO 4
1.2. CLASES DE HÍBRIDOS 4
1.3. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES HÍBRIDOS 6
1.4. COMPUESTOS HÍBRIDOS ORGÁNICO-INORGÁNICO 7
1.5.APLICACIONES 8
1.5.1. El proceso Sol-Gel 8
CONCLUSIONES 10
BIBLIOGRAFIA 11








INTRODUCCION

Desde hace décadas surgió la posibilidad de combinar compuestos orgánicos e inorgánicos y obtener nuevos materiales con mejores propiedades que sus materias primas.
Uno de los primeros acercamientos al procesamiento de estos materiales fue en la industria de lospolímeros. Materiales como arcillas minerales, talcos, etc., se adicionaron a estructuras poliméricas. Sin embargo, el concepto de híbrido no era aún implementado para estos nuevos materiales.













1 HIBRIDOS

1.1. CONCEPTO

Se puede definir a un híbrido, como la combinación de dos o más materiales en una geometría y escala predeterminada con un óptimo desempeño enaplicaciones específicas.
Actualmente, los híbridos orgánico-inorgánicos son considerablemente atractivos debido a que presentan propiedades como homogeneidad molecular, transparencia, flexibilidad y durabilidad.  Debido a este tipo de propiedades estos materiales encuentran aplicaciones en óptica, microelectrónica, mecánica y biología.
Las propiedades de los materiales híbridos no son solo la sumade las contribuciones individuales de la fase inorgánica y la orgánica, sino que cae en la interface entre ambas regiones, y dependiendo de la naturaleza de dicha interface se han clasificado en tres.

1.2. CLASES DE HÍBRIDOS

Clase I. - Las moléculas orgánicas están embebidas en la red del compuesto inorgánico y enlaces débiles (van del Waals, enlaces de hidrógeno) mantienen unida laestructura del material.
Figura 1.






Clase II. - Las dos fases están ligadas a través de enlaces químicos fuertes (covalentes, iónicos o ión-covalente).   Además, dentro de este tipo de híbridos los componentes orgánicos e inorgánicos pueden tener interacciones de enlaces débiles como los de la clase I.
Figura 2.






Clase III. - Son los llamados biocompuestos producidos porbiomineralización natural, esto es, una matriz polimérica orgánica reforzada por un depósito inorgánico (por ejemplo huesos y dientes de mamíferos, conchas de invertebrados, etc.).
En general, a este tipo de materiales híbridos orgánico-inorgánicos se les ha nombrado de diferentes formas, las más aceptadas son: Ormosils (organically modified silicates, silicatos orgánicamente modificados) o Ormocers(organically modified ceramics, cerámicos orgánicamente modificados).

1.3. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES HIBRIDOS

La combinación de materiales de distinta naturaleza (orgánica e inorgánica) da lugar a los llamados Materiales Híbridos, con propiedades muy superiores a la de sus constituyentes.
Se organizan en niveles discretos, dando lugar a materiales con una estructura jerárquica a escalamolecular, nanoscópica, microscópica y macroscópica. La naturaleza muestra abundantes ejemplos de estos materiales, por eso, el biomimetismo y la bioinspiración resultan conceptos útiles para el desarrollo de nuevos Materiales Híbridos.
Se busca materiales más ligeros, con mayor resistencia, más tenaces y resistentes a impactos, con tolerancia al daño mejorada. Sin embargo debe tenerse presentela diferencia entre material compuesto y material hibrido.
Un material compuesto, es aquel que está formado por, al menos, dos componentes diferenciados y separables de forma mecánica (que no se disuelven uno en otro), tiene propiedades superiores a las de ambos elementos por separado. Ejemplos de estos materiales son, compuestos reforzados con fibras de diversos plásticos, o con fibra de...