Material compuesto

Tejido defibra de carbono.Enciencia de materialesreciben el nombre demateriales compuestosaquellos materiales que se forman por la unin de dos materiales para conseguir la combinacin de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosin, dureza o conductividad.1Los materiales son compuestos cuando cumplen las siguientes caractersticas: Estn formados de dos o ms componentes distinguibles fsicamente y separables mecnicamente. Presentan varias fases qumicamente distintas, completamente insolubles entre s y separadas por unainterfase. Sus propiedades mecnicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes (sinergia). No pertenecen a los materiales compuestos, aquellos materiales polifsicos; como las aleaciones metlicas, en las que mediante un tratamiento trmico se cambian la composicin de las fases presentes.2Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de los cermicos, los plsticos y los metales. Por ejemplo en la industria del transporte son necesarios materiales ligeros, rgidos, resistentes al impacto y que resistan bien la corrosin y el desgaste, propiedades stas que rara vez se dan juntas.A pesar de haberse obtenido materiales con unas propiedades excepcionales, las aplicaciones prcticas se ven reducidas por algunos factores que aumentan mucho su costo, como la dificultad de fabricacin o la incompatibilidad entre materiales.La gran mayora de los materiales compuestos son creados artificialmente pero algunos, como lamaderay el hueso, aparecen en la naturaleza.ndice[ocultar] 1Estructura 2Clasificacin 2.1Materiales compuestos reforzados con partculas 2.2Materiales compuestos endurecidos por dispersin 2.3Materiales compuestos reforzados con fibras 2.4Materiales compuestos estructurales 3Ejemplos de materiales compuestos 4Procesos de fabricacin 5Vase tambin 6Referencias 7Bibliografa 8Enlaces externos 9CommonsEstructura[editar]Aunque existe una gran variedad de materiales compuestos, en todos se pueden distinguir las siguientes partes: Agente reforzante: es una fase de carcter discreto y su geometra es fundamental a la hora de definir las propiedades mecnicas del material. Fase matrizo simplemente matriz: tiene carcter continuo y es la responsable de las propiedades fsicas y qumicas. Transmite los esfuerzos al agente reforzante. Tambin lo protege y da cohesin al material.Clasificacin[editar]Los materiales compuestos se pueden dividir en tres grandes grupos:Materiales compuestos reforzados con partculas[editar]Estn compuestos por partculas de un material duro y frgil dispersas discreta y uniformemente, rodeadas por una matriz ms blanda y dctil.Tipos: Compuestos endurecidos por dispersin. Compuestos con partculas propiamente dichas.Materiales compuestos endurecidos por dispersin[editar]El tamao de la partcula es muy pequeo (dimetro entre 100i 2500). A temperaturas normales, estos compuestos no resultan ms resistentes que las aleaciones, pero su resistencia disminuye con el aumento de la temperatura. Su resistencia a la termofluencia es superior a la de los metales y aleaciones.Sus principales propiedades son: La fase es generalmente un xido duro y estable. El agente debe tener propiedades fsicas ptimas. No deben reaccionar qumicamente el agente y la fase. Deben unirse correctamente los materiales.Materiales compuestos reforzados con fibras[editar]Un componente suele ser un agente reforzante como una fibra fuerte:fibra de vidrio,cuarzo,kevlar,Dyneemaofibra de carbonoque proporciona al material su resistencia a la traccin, mientras que otro componente llamado matriz, que suele ser una resina comoepoxyopolister, envuelve y liga las fibras, transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entre las que no estn alineadas con las lneas de tensin. Tambin, a menos que la matriz elegida sea especialmente flexible, evita el pandeo de las fibras por compresin. Algunos compuestos utilizan un agregado en lugar de una matriz.En trminos de fuerza, las fibras (responsables de las propiedades mecnicas) sirven para resistir la traccin, la matriz (responsable de las propiedades fsicas y qumicas) para resistir las deformaciones, y todos los materiales presentes sirven para resistir la compresin, incluyendo cualquier agregado.Los golpes o los esfuerzos cclicos pueden causar que las fibras se separen de la matriz, lo que se llama delaminacin.Materiales compuestos estructurales[editar]

Panelsndwichcon ncleo en forma de panal.Estn formados tanto por compuestos como por materiales sencillos y sus propiedades dependen fundamentalmente de la geometra y de su diseo. Los ms abundantes son los laminares y los llamadospaneles sndwich.Los laminares estn formadas por paneles unidos entre si por algn tipo de adhesivo u otra unin. Lo ms usual es que cada lmina est reforzada con fibras y tenga una direccin preferente, ms resistente a los esfuerzos. De esta manera obtenemos un materialistropo, uniendo varias capas marcadamente anistropas. Es el caso, por ejemplo, de lamadera contrachapada, en la que las direcciones de mxima resistencia forman entre s ngulos rectos.Lospaneles sndwichconsisten en dos lminas exteriores de elevada dureza y resistencia, (normalmente plsticos reforzados, aluminio o inclusotitanio), separadas por un material menos denso y menos resistente, (polmerosespumosos, cauchos sintticos, madera balsa o cementos inorgnicos). Estos materiales se utilizan con frecuencia en construccin, en la industria aeronutica y en la fabricacin de condensadores elctricos multicapas.Ejemplos de materiales compuestos[editar] Plsticos reforzados con fibra: Clasificados por el tipo de fibra: Madera (fibras de celulosa en una matriz de lignina y hemicelulosa) Plstico reforzado de fibra de carbono o CFRP o Plstico reforzado con vidrio(GRP, GFRP o, informalmente, "fibra de vidrio") Clasificados por la matriz: Termoplsticos reforzados por fibra larga. Termoplsticos tejidos de vidrio. Compuestos termoformados o termoestables. Compuestos de matriz metlica o MMCs: Cermet(cermica y metal). Fundicin blanca. Metal duro (carburo en matriz metlica) Laminado metal-intermetal. Compuestos de matriz cermica: Hormign/Concreto Carbono-carbono reforzado (fibra de carbono en matriz de grafito). Hueso (matriz sea reforzada con fibras de colgeno) Adobe(barro y paja) Compuestos de matriz orgnica/agregado cermico Madreperla oncar Concreto asfltico Madera mejorada Contrachapado Tableros de fibra orientada(OSB). Trex Weatherbest(fibra de madera reciclada en matriz de polietileno) Pycrete(aserrn en matriz de hielo)