Materiales Compuestos

Materiales Compuestos

1. Historia

   • Materiales compuestos de origen natural
     • Primer material compuesto natural utilizado por el hombre
       • La madera
         • tienen en común una matriz celulósica reforzado con fibras de lignina
           • elasticidad y deformación sin ruptura.
   • Cementos y Hormigones
     • Hormigón
       • material más importante y más usado en la construcción.
       • Barato, duro, resistente al fuego
       • material compuesto formado por cerámicos
     • Cemento
       • Pasta de cemento
         • actúa en el hormigón como aglutinante
           • mantiene las partículas unidas
   • El Alquitran
     • es un polímero termoplástico
     • se obtiene a partir de la destilación fraccionada del petróleo
     • uso: pavimentación de carreteras.

2. Impacto Socioambiental

   • podemos encontrar materiales compuestos en nuestra vida cotidiana
     • Ofrecen beneficios en muchos sectores
   • Sustitucion de materiales comunes por compuestos
     • Fibra de carbono y fibra de vidrio
       • Obtencion mediante procesos innovadores
         • Materiales resultantes con mejores prestaciones
     • Amplio uso en industria aeroespacial, automovilística, construcción naval
       • Relación rigidez-peso
   • Importancia de fibras naturales
     • No son toxicas ni perjudiciales para la salud
       • Desventaja: poca reciclabilidad

3. Propiedades

   • Propiedades mecánicas
     • Se determinan mediante
       • La propiedad de la fibra
       • La propiedad de la matriz
       • Relación entre fibra y resina del material
       • Geometría y orientación de las fibras
     • Los materiales compuestos constan de una resistencia específica
       • Es la relación entre la resistencia mecánica y la densidad
   • Resistencia a la corrosión
     • Los materiales compuestos son preferidos antes que los metales
       • Debido a la resistencia corrosiva
       • En el caso de la industria petrolera
         • Se necesita un material tenaz y resistente
           • Para resistir las condiciones de servicio

4. Tipos

   • Matriz plástica
     • Baja densidad, buena resistencia a la corrosión y alta tenacidad
     • Termoplasticos, duroplasticos, elastómeros
   • Matriz metálica
     • Buena rigidez, tenaz y alta densidad
     • Aleaciones de aluminio, titanio y cobre
   • Matriz cerámica
     • Resistencia mecánica y a altas temperaturas
     • Alúmina, carburo de silicio y nitruro de silicio

5. Concepto

   • Materiales compuestos
     • son combinaciones macroscópicas de dos o más materiales diferentes
     • La mayoria de estos son artificiales
       • Obtener propiedades difíciles de encontrar
     • Son caros de producir
     • Se distinguen por tener dos componentes
       • La matriz
       • El refuerzo

6. Aplicaciones

   • Fibra de vidrio
     • Carrocerías de automóviles y barcos, Recipientes de almacenaje
   • Fibra de carbono
     • Industria aeronáutica
   • Fibras orgánicas
     • Chalecos antibalas, cables, cuerdas, etc
   • Fibras Naturales
     • Industria del automovil
   • Compuestos de matriz metálica
     • Industria Automotriz (arboles de levas, pistones, etc)
   • Compuestos de matriz cerámica
     • Aplicaciones de alta temperatura
   • Compuestos endurecidos por dispersión
     • Turborreactores, reactores nucleares, etc
   • El alquitran
     • Pavimentación de carreteras
   • Compuestos de matriz plástica
     • Tanque de almacenajes de químicos, cilíndros de gas, etc