Materiales Compuestos Ciencia

5/17/2018 Materiales Compuestos Ciencia - slidepdf.com

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CURSO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES

MATERIALES

COMPUESTOSD.I Clara LopezD.I. German A. Díaz Ramírez



ANTECEDENTES

Los primerosmaterialescompuestosaparecieron durantela Segunda GuerraMundial.

El material que seuso fue la resinapoliéster reforzadacon fibra de vidrio.



Qué es un material compuesto ?

Material compuesto

MATERIALDE

REFUERZO

MATERIALBASE

mezcla o combinación no quimicaentre dos o más constituyentes

El material resultante obtiene

nuevas propiedades específicas omejora las de sus componentespor separado.

Los contituyentes difieren en

propiedades fisicas, geometría ycomposición química

Son esencialmente insolubles entresí



Porqué existen los materialescompuestos?

Mejorar propiedades delos materiales originales

Lograr combinaciones

atípicas de rigidez–

resistencia, Peso-rendimiento a altastemperaturas

MATRIZ

FASE DISPERSA(REFUERZO)

FASE CONTINUA



Porqué existen los materialescompuestos?

Mejorar propiedades de losmateriales originales

Lograr combinaciones atípicas

de rigidez, resistencia, Peso,rendimiento a altastemperaturas, etc.



Porqué existen los materiales compuestos?

Se pueden lograr formas y diseños de manera facil y práctica

El resultado del proceso de elaboracion, es un material que puede reemplazarotros como el metal, con la misma apariencia y a menor costo.



EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS NATURALES

HUESO: - matriz de hidroxiapatita

- refuerzo de fibras de colágeno



EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS NATURALES

MADERA: - matriz de lignina

- refuerzo de fibras de celulosa



EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS INORGANICOS

HORMIGÓN: - matriz de silicatos y aluminatos

- refuerzo de partículas de arena y grava



EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS INORGANICOS RPFV: - matriz de resina poliéster

- refuerzo de fibras de vidrio



EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS

refuerzomatriz



PRINCIPALES CARACTERISITCAS

BAJO PESO : aunque cada fase puede teneruna densidad diferente.

ALTA RIGIDEZ: resistencia a deformarseelásticamente bajo acción de cargasmecánicas.

VERSATILIDAD DEL REFUERZO: tanto en la

tipo de refuerzo, como en la función quepuede cumplir. ESTABILIDAD QUIMICA: ante agentes

corrosivos.



CLASIFICACIÓN SEGÚN LA GEOMETRÍA DELREFUERZO

COMPUESTO CON PARTICULAS

COMPUESTO CON FIBRAS

COMPUESTOS LAMINARES

CEMENTO

GRAVA CONCRETO

RESINAPOLIESTER

FIBRA DEVIDRIO

RESINAREFORZADA

MADERA

LAMINADA

COMPUESTO

LAMINAR

MADERA

CONTRACHAPADA



COMPORTAMIENTO MECÁNICO

REFORZADOS CON PARTICULAS

REFORZADOS CON FIBRAS

COMPUESTOS LAMINARES

Propiedades isotrópicas

Propiedades isotrópicas y

anisotrópicas

Propiedades anisotrópicas



CAMPOS DE APLICACIÓN vs. PROPIEDADES



Composite reforzado con particulas

El reforzamiento es más efectivo cuanto menortamaño tienen las partículas .

Mayor homogeneidad de distribución en lamatriz.

Las propiedades mecánicas mejoran con elcontenido en partículas o lo que es lo mismo conel incremento de la relación partículas/matriz

Aplicación : Discos de frenos



FRP Fiber reinforced plastics

Fibra decarbono

Fibra de vidrio

aramidas

Resinapolimérica

Termoplásticao

termoestable

Fiber reinforcedplastics

FRP



RESINA REFORZADA CON FIBRA

R E S I N A

R E F O R Z A D A

C O N F

I B R A S

Mayor resistenciamecánica

Resistencia térmica

ligeros A P L I C A C I O E N E S

INDUSTRIAAERONAUTICA





COMPOSITES QUE SE REPARANSOLOS

Se utilizan fibras huecas comocapilares, a semejanza de los vasos

sanguíneos de los animales, por losque circulen resina epoxy yendurecedor por separado, de talmanera que el material «sangre» alproducirse el daño y ambos agentesse mezclen, endureciéndose y

«cicatrizando». Un tinte mezcladoen la resina ayuda a localizar lasposibles cicatrices.





OTROS COMPUESTOS

compuestos metal-cerámica, Cermets WC o TiC embebidos en unamatriz metálica de cobalto o

níquel

Htas. de corte en acerosendurecidos con carburos

precipitados



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