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FUNCIÓN DE LA MATRIZ EN MATERIALES COMPUESTOS

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liz quintero

on 29 May 2011

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Transcript of FUNCIÓN DE LA MATRIZ EN MATERIALES COMPUESTOS

Materiales compuestos de matriz METÁLICA Materiales compuestos de matriz CERÁMICA Materiales compuestos de matriz POLIMÉRICA Se clasifican en: a)Vidrios: son silicatos amórfos
b)Materiales cerámicos tradicionales: basados en silicatos, se utilizan en fabricación de productos de alfarería y cemento.
c) Nuevos materiales cerámicos: son los más utilizados en materiales compuestos. Están basados en compuestos de óxidos y carburos. Por ej:
- alúmina (Al2O3) que se obtiene de la bauxita, y se caracteriza por sus buenas propiedades mecánicas
- carburo de silicio (SiC), que se obtiene a partir de arena y coque (tiene menor densidad que la alúmina). Propiedades:
- Resisten elevadas temperaturas.
- Tiene elevada resistencia en compresión pero no en tracción.
Un aspecto importante a tener en cuenta en estos materiales son los diferentes coeficientes de expansión térmica de fibra y matriz.
-Si el coeficiente de expansioón de la matriz es mayor que el de las fibras, puede tener lugar la rotura de la matriz durante el enfriamiento.
-Si el coeficiente de expansión de la matriz es menor que el de las fibras, disminuye la adhesión fibra-matriz debido a que las fibras encogen Las matrices más utilizadas son metales con baja densidad ya que los materiales compuestos deben presentar propiedades específicas elevadas.
Los metales mas utilizados son: El aluminio es el metal más utilizado debido a que es ligero y más barato que el magnesio y titanio.
Su comportamiento frente a la oxidación es mejor que el del magnesio ya que se oxida la superficie y el óxido es tan compacto que impide que progrese la oxidación. Dar estabilidad al conjunto, transfiriendo las cargas al refuerzo.
Proteger al refuerzo del deterioro mecánico y químico.
Evitar la propagación de grietas
Mantener la forma de la estructura compuesta.
Mantener alineadas las fibras de refuerzo.
Actúa como elemento de protección de las fibras contra la abrasión y corrosión. Las matrices poliméricas pueden ser: TERMOPLÁSTICOS, usadas en aplicaciones de bajos requisitos, aunque se están empezando a emplear termoplásticos avanzados para altas prestaciones.
ELASTÓMEROS, utilizadas en neumáticos y cintas transportadoras.
DUROPLÁSTICOS o TERMQESTABLES, las más empleadas en materiales compuestos de altas prestaciones.

 Entre los duro plásticos, encontramos: BISMALEIMIDAS, para altas temperaturas (hasta 250º).

 FENOLICAS, resistentes al fuego POLIÉSTERES, poco usados por sus bajas características mecánicas. Además, absorben mucha agua y se contraen. CIANOESTERES, presentan baja absorción de humedad y buena "tangente de pérdidas" (característica radioeléctrica de los materiales). Aquellos formados por dos o maás materiales distintos, estos materiales se combinan para formar un material con propiedades superiores, entre las cuales se encuentran: peso, temperatura, aislamiento, conductibilidad térmica, resistencia a la corrosión, al desgaste, a la fatiga, rigidez, entre otros. En todo material compuesto se distinguen dos componentes:
•La MATRIZ, componente que se presenta en fase continua, actuando como ligante.
•el REFUERZO, en fase discontinua, que es el elemento resistente. MATERIALES COMPUESTOS FUNCIONES DE LA MATRIZ EN MATERIALES COMPUESTOS El titanio tiene una densidad superior a la del magnesio y el aluminio pero su elevada temperatura de fusión permite utilizarlo a temperaturas mas elevadas. Su principal desventaja es el precio. El magnesio destaca por ser el de menor densidad.
Sus propiedades mecánicas son buenas pero es necesario protegerlo frente a la oxidación. EPOXIS, que son las de uso más general en altas prestaciones, con una temperatura máxima de uso en torno a los 170°C. Tienen buenas propiedades mecaánicas, mantiene sus propiedades mecaánicas cuando opera en ambientes de alta temperatura y humedad, buena resistencia química, buena estabilidad dimensional, exhibe buena adherencia a una variedad de fibras, fácil de fabricar y bajo costo.
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