¿Qué sabemos de los materiales compuestos?
DEFINICIÓN
Debemos
saber que los materiales compuestos están formados por mezclas de dos o más
componentes, donde uno tiene la misión de reforzar a los otros y asi obtener nuevos materiales con
unas propiedades mejoradas a las que tenían por separado.
Estos
compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de
rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la
corrosión, dureza o conductividad.
Algunas de
sus características son:
-Sus componentes son distinguibles físicamente
y separables mecánicamente.
- Sus
propiedades mecánicas son superiores a la suma de las propiedades de todos sus
componentes, a lo que se denomina sinergia(que quiere decir “trabajando
en conjunto” cuyo creador fue estadounidense Richard Buckminster Fuller, que
fue un diseñador, arquitecto, visionario e inventor.)
-Presentan
varias fases químicamente distintas, insolubles entre sí y separadas por una interfase.
-También hay
que decir que los materiales polifásicos como las alineaciones metálicos no son
materiales compuestos.
-Estos
materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las
propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales.
ESTRUCTURA
Agente
reforzante: su
geometría es fundamental a la hora de definir las propiedades mecánicas del
material.
Fase matriz: responsable de las propiedades físicas y químicas. También lo protege y da cohesión al material.
Fase matriz: responsable de las propiedades físicas y químicas. También lo protege y da cohesión al material.
CALIFICACIÓN
Según las
propiedades que lo definen, se pueden dividir en tres grandes grupos:
Reforzados
con partículas:
-La fase es
dura y estable.
-El agente
tiene que tener propiedades físicas óptimas.
-Deben
unirse perfectamente el agente y la fase.-Su resistencia disminuye con el
aumento de la temperatura.
-Un
componente suele ser un agente como una fibra
fuerte que proporciona al material su fuerza.
- El matriz
contiene resina que liga y envuelve las fibras y transfiere la carga de las
fibras rotas a las nuevas.
-Las fibras
sirven para resistir la tracción.
-La matriz
sirve para resistir las deformaciones.
-Y el resto
de elementos sirven para resistir la comprensión.
-Formados
por compuestos y por materiales sencillos y las propiedades dependen de su
geometría y diseño.
- Los
laminares están formadas por paneles unidos entre si por algún tipo de adhesivo.
- Los paneles sandwich consisten
en dos láminas exteriores de elevada dureza y resistencia separadas por un
material menos denso y menos resistente
Laminares Paneles sándwich
Materiales compuestos aplicados a la
industria aeronáutica
Me gustaría
relacionar el tema del que estoy hablando con las industrias aeronáuticas, ya
que se utiliza mucho en este ámbito.
Durante la década
de 1970 y 1980, la industria aeronáutica no tenían en cuenta los materiales
compuestos para la creación de los componentes de los aviones.
Poco a poco
los materiales compuestos han ido adquiriendo importancia, y como consecuencia de esto, la
industria aeronáutica ha incrementado su capacidad productividad, pero en
contraposición la industria de aleaciones de aluminio ha disminuido.
Los
materiales compuestos han alcanzado el máximo nivel de utilización en este tipo
de industria y sin estos materiales los aviones estarían volando con “una ala
rota”.
Materiales
compuestos mas usados en aviones:
-Fibra de
vidrio: fabricada a partir de fibras de vidrio incrustadas en una matriz de resina,
se utilizó primero en gran medida para barcos y automóviles en la década de
1950 construcción En 2010, los ingenieros aún utilizan fibra de vidrio en la
construcción de aviones, tanto como en la construcción de alas de avión.
-Fibra de
carbón: Este compuesto, hecho de átomos de carbono
y una matriz de epoxi, tiene un gran valor debido a su peso ligero. La fibra de
carbono también proporciona resistencia al calor y por lo tanto es útil para
naves espaciales y aviones militares
.
Aluminio: La aleación de aluminio-titanio difiere de un compuesto,
pero resulta igualmente valioso como un material de construcción aeroespacial. La
aleación de aluminio-titanio ofrece un peso ligero, de acero como opción en la
construcción aviación/aeroespacial.
Aquí os dejo un video sobre la creación de un avión a través de materiales compuestos:
BIBLIOGRAFÍA
FDO: RODRIGO ANTONA Nº1 1ºB BACH
prueba
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