técnico quimico

Materiales Compuestos
Trabajo en equipo y sinergia en los materiales
Los materiales compuestos se forman cuando dos o mas materiales o fases se utilizan juntas para dar una combinación de propiedades que no se pueden lograr de otra manera. Los materiales compuestos se pueden seleccionar para obtener combinaciones no usuales de rigidez, peso, desempeño a altas temperaturas, resistencia a lacorrosión, dureza o conductividad. Los materiales compuestos ponen de manifiesto la forma en que materiales distintos pueden trabajar sinérgicamente. La concha del abalone, la madera, el hueso y los dientes son ejemplos de materiales compuestos de origen natural. En la figura 16-1 se muestran las microestructuras de materiales compuestos seleccionados. Un ejemplo de un material que a macroescalasería un material compuesto es el hormigón armado. Los materiales compuestos a microescala incluyen materiales como los plásticos reforzados con carbona o con fibra de vidrio (CFRP 0 GFRP, por sus siglas en ingles, respectivamente). Estos ofrecen ventajas significativas en resistencias específicas y su uso es creciente en aviones, componentes electrónicos, automotores y artículos deportivos.

Lasaleaciones endurecidas por dispersión (como los aceros) y endurecidas por precipitación son ejemplos de materiales tradicionales nano compuestos. En un material nanocompuesto, la fase dispersa consiste en partículas a nanoescala distribuidas en una fase matriz. En esencia, se ha aplicado el mismo concepto al desarrollar lo que se describe como materiales nano compuestos
Hibridos, orgánicos einorgánicos. Estos son los materiales en los cuales la estructura molecular o microestructura de los materiales compuestos consiste en una parte inorgánica o bloque y un bloque orgánico. La idea no es muy distinta de la formación de los bloques poliméricos. Con frecuencia, estos se preparan utilizando el proceso sol-gel, Estos y otros materiales compuestos funcionales pueden dar combinaciones inusualesde propiedades electrónicas, magnéticas u ópticas. Por ejemplo, un material dieléctrico poroso preparado utilizando vidrios inorgánicos separados por fases tiene una constante dieléctrica inferior a la del mismo material sin porosidad. Un polímero transparente, que responde a un campo magnético, también puede prepararse a partir de materiales compuestos. Las losas del transbordador espacial hechasde fibras de sílice son ligeras porque están constituidas de fibras de sílice y de aire, y exhiben una conductividad térmica muy pequeña. Las dos fases en estos ejemplos serían los materiales cerámicos y el aire. Muchos materiales cerámicos vítreos son compuestos a nanoescala de diferentes fases de materiales cerámicos. Muchos plásticos también pueden considerarse como materiales compuestos. Porejemplo, el Dylark™ es un material compuesto de anhídrido maleico y un copolímero del estireno. Contiene negro de humo para aumentar su rigidez y para protegerlo contra los rayos ultravioleta, También contiene fibras de vidrio a fin de aumentar el modulo de Young y hule para su tenacidad. Las resinas epóxicas cargadas con plata proporcionan conductividades térmicas superiores que lascorrespondientes las resinas epóxicas solas. Algunos materiales dieléctricos se fabrican utilizando múltiples fases, de forma que las propiedades dieléctricas generales de interés (por ejemplo, la constante dieléctrica) no cambien de manera apreciable con la temperatura (dentro de un cierto rango). De manera similar, muchos materiales compuestos se preparan utilizando materiales magnéticos y ópticos. Algunasestructuras compuestas pueden estar formadas de materiales diferentes organizadas en capas diferentes. Esto conduce a lo que se conoce como materiales y estructuras graduadas. Por ejemplo, el recubrimiento de zirconia estabilizada con itrio (YSZ, de yttria stabilized zirconia) de un aspa de turbina tendrá otras capas intermedias que aportan la unión con el material del aspa de la turbina. EI...