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Materiales compuestos en Ingeniería Eléctrica

Un material compuesto es un sistema integrado por una mezcla o combinación de dos o más micro o macroconstituyentes que difieren en forma y composición química y que son esencialmente insolubles entre si.

En los materiales compuestos se pueden identificar dos fases o componentes principales:

Matriz

Refuerzo

Fase discontinua y más rígida

Fase continua y generalmente menos rígida

Refuerzos Discontinuos

Refuerzos Continuos

Partículas

Fibras largas

Metálica

Cerámica

Polimérica

Baja densidad, alta tenacidad, alta resistencia a la corrosión, baja resistencia mecánica, bajo coste, rapidez y sencillez de conformado.

Aporta mayor capacidad resistente al material compuesto, buena rigidez y tenacidad a la fractura, anisotropía poco pronunciada y buen comportamiento a altas temperaturas.

Gran resistencia a los esfuerzos mecánicos, incluso a altas temperaturas sin modificar su capacidad resistente. Por el contrario, su tenacidad es muy baja, al igual que sus conductividades térmica y eléctrica.

Plaquetas

Fibras cortas

Tejidos

Laminados

Son los materiales menos costosos y de más fácil fabricación de todos los materiales compuestos.

Mayores grados de compactación que los materiales compuestos reforzados con partículas

Naturaleza anisótropa, ofreciendo excelentes propiedades en la dirección de las fibras.

El aumentar la longitud de las fibras no influye en las propiedades del material.

Elevada rigidez y resistencia a esfuerzos de flexión, así como una alta capacidad de aislamiento.

Cada lámina puede ser un material (fibra corta, fibra larga o tejido de dos dimensiones).

Composites base cobre reforzados por dispersión de óxidos

Alambres para la conducción de energía eléctrica

Materiales compuestos basados en semiconductores

El reforzamiento por dispersión de óxidos de matrices de Cu es un método muy efectivo utilizado para la resistencia mecánica a alta temperatura del cobre sin reducir significativamente su conductividad eléctrica y térmica.

Aplicaciones optoelectrónicas, que incluyen dispositivos de emisión de luz y switches ópticos, los cuales pueden ser usados en dispositivos fotovoltáicos y como sensores químicos/biológicos.

Los superconductores han mostrado gran potencial para el uso en cables de transmisión de potencia, cables de comunicación y aplicaciones en el campo magnético en los generadores superconductores.