Materiales compuestos

Materiales compuestos Los materiales compuestos son combinaciones de 2 o más materiales diferentes, poseen una región de contacto que los separa, llamada interfase, la cual es discreta y reconocible por eso son heterogéneos, es decir que sus propiedades no son las mismas en todo su volumen. Los materiales compuestos producidos por el hombre responden a la necesidad de una composición de materiales que difícilmente se encuentran en los metales, los plásticos o cerámicos por separado. Los materiales compuestos suelen elaborarse con fibras sintéticas integradas en una matriz que las rodea y las fija, el tipo de material compuesto más utilizado es el compuesto de matriz polimérica. En los materiales compuestos se pueden distinguir 2 componentes la matriz y el refuerzo. Matriz: En que el refuerzo queda embebido, la matriz soporta las fibras manteniéndolas en su posición correcta de este modo transfiere sus cargas a la fibra fuertes, las protege de sufrir daños, evita la propagación de grietas Refuerzo: Fase discontinua o dispersa que se agrega a la matriz para darle al compuesto algunas propiedades que la matriz por sí sola, no posee. Se puede utilizar para incrementar la resistencia mecánica y la rigidez, también para mejorar el comportamiento a altas temperaturas o resistencias de la abrasión el refuerzo puede presentarse en forma de partículas o más comúnmente en forma de fibras, es más efectivo en cunado el tamaño de las partículas es menor y más distribuida en la matriz o cuando se incrementa la relación longitud diámetro de la fibra. La fibra de carbono suele ser de alta resistencia mecánica y a la rigidez, pero poco resistente al roce o al impacto de baja energía como ejemplo podemos decir que se usa en la industria aeronáutica, para reducir el peso de las aeronaves. Existe una fibra de carbono que es resistente al impacto y a la corrosión y esta es la fibra kevlar esta es usada en sogas, chalecos antibalas. Lo que hace que la diferencia de las fibras es la matriz y el refuerzo y lograr que estos materiales logren conjuntarse no es nada sencillo, si estos llegan a tener algún problema, puede haber alguna ruptura en la fibra. Para favorecer esta adhesión se usan aditivos que recubrir las fibras. Las normas europeas están exigiendo que haya un cambio en el uso de los materiales compuestos, por lo que se está empleando en la actualidad algunas fibras ecológicas como lo que es la fibra de lino, de coco, de plátano etc. El hormigón o concreto es un material compuesto, su matriz es cerámica y es usado en la construcción gracias a la dureza y su altar resistencia a la compresión, resistencia al fuego, sus desventajas es que tiene escasa resistencia a la tracción y tiene baja ductilidad. El poliéster se utiliza, para la fabricación de barnices, pinturas y de fibras textiles, como material polimérico tiene un usado limitado para la manufactura de elementos estructurales porque sus propiedades mecánicas no son muy buenas, pero se pueden obtener piezas muy complejas, sin embargo si tenemos una matriz de poliéster y hacemos que se adhiera con otro refuerzo podemos lograr que obtenga propiedades diferentes y excepcionales, como lo que es la alta resistencia mecánica, tenacidad, facilidad para hacer piezas complejas y alta resistencia a la abrasión. Factores esenciales para la construcción de un material compuesto son la longitud, el diámetro, la orientación y la cantidad de fibras, también la misma propiedad de las fibras de lo que es la matriz y el refuerzo. Procesos de fabricación En los plásticos se ocupa Inyección extrusión y moldeo por compresión, moldeo por colocación manual. Enrollamiento filamentario. En los metales el moldeo por proyección simultánea, moldeo por infusión, metalurgia de polvos.