viernes, 19 de noviembre de 2010

¿Que es un material compuesto y fases que los componen?

Desafortunadamente, no existe una definición aceptada ampliamente sobre un materia compuesto. Podemos considerar compusto algo formado por varias partes (o constituyentes).
A nivel ATÓMICO, materiales como algunas aleaciones metálicas y materiales poliméros podrian ser llamados materiales compuestos pues constan de diferentes agrupaciones atómicas.
A nivel MICROESTRUCTURAL (alrededor de 10^-4 a 10^-2 cm) una aleación metálica como un acero al carbono ordinario que contenga ferrita son constituyentes visiblemente distintos si los observamos en un microscopio óptico.
Anivel MACROESTRUCTURAL (alrederor de 10^-2 ó mas) un plastico reforzado con fibra de vidrio en el que las fibras de vidrio sean distintas a simple vista, podría ser considerado como material compuesto. En los diseños de ingeniería material compuesto hace referencia habitualmente a un material formado por constityentes de tamaño de rango micro y macro, favoreciendo incluso el macrotamaño.
La definición considerada mas valida para nuestro caso es:

Un material compusto es un sistema de materiales constituido por una mezcla o combinación de dos o más micro o macro constituyentes que difieren de forma y constitución química y son esencialmente insolubles entre sí.


La mayoria de los materiales compuestos están formados por dos o mas fases, una matriz continua que rodea a las demas FASES DISPERSAS y que se clasifican en funcion de su microestructura o geometria.
Cuando se dan las proporciones de material matriz y material disperso hay que distinguir
claramente entre relaciones en peso o en volumen ya que las densidades de estas fases pueden ser muy diferentes. Por esto, concentraciones de material fibroso dispersado en una matriz del 50 % en volumen puede equivaler a una concentración muy diferente en % en peso.
Basados en el criterio de la naturaleza de la microestructura de la fase dispersa para la
clasificación de los materiales compuestos se pueden establecer tres grandes grupos: 1) compuestos reforzados con partículas, 2) compuestos reforzados con fibras, 3) compuestos estructurales. A su vez, estos grupos presentan subdivisiones. Los materiales compuestos estructurales presentan una combinación de materiales homogéneos y las propiedades dependen más de la geometría del diseño de los elementos estructurales que de la naturaleza de los materiales constituyentes. Estas capas de materiales suelen ser laminares o sandwiches y son muy anisotrópicos. Por ejemplo, la madera contrachapada es un ejemplo común. Un ejemplo de estructura laminar relativamente compleja son los esquís modernos. Existen otra clasificación de materiales compuestos en función de la naturaleza de la matriz:
1) Compuestos de matriz metálica (MMC);
2) Compuestos de matriz cerámica (CMC);
3) Compuestos de matriz polimérica (PMC). Estos últimos son los de mayor importancia tecnológica principalmente cuando están reforzados con fibras. Así hay diferentesacrónimos como:
CFRP “Carbon Fiber Reinforced Plastic”,
BFRP “Boron Fiber Reinforced Plastic”,
GFRP “Glass Fiber Reinforced Plastic”,
AFRP “Aramid Fiber Reinforced Plastic”. Para dar una idea del uso cada vez mayor de los materiales compuestos ligeros basta decir que el avión de combate F-14 construido en 1970 tenía ~ 4 % en peso de materiales compuestos mientras que el jet comercial Avtek 400, de 1985, tenía ~ 80 % en peso de materiales compuestos.

Los invito a descargar el siguiente documento para complementar:
http://cid-42978b7c629ae0de.office.live.com/browse.aspx/.Public?uc=1

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