materiales compuestos ciencia
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CURSO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES
MATERIALES
COMPUESTOSD.I Clara LopezD.I. German A. Díaz Ramírez
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ANTECEDENTES
Los primerosmaterialescompuestosaparecieron durantela Segunda GuerraMundial.
El material que seuso fue la resinapoliéster reforzadacon fibra de vidrio.
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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
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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
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Porqué existen los materialescompuestos?
Mejorar propiedades de losmateriales originales
Lograr combinaciones atípicas
de rigidez, resistencia, Peso,rendimiento a altastemperaturas, etc.
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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.
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EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS NATURALES
HUESO: - matriz de hidroxiapatita
- refuerzo de fibras de colágeno
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EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS NATURALES
MADERA: - matriz de lignina
- refuerzo de fibras de celulosa
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EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS INORGANICOS
HORMIGÓN: - matriz de silicatos y aluminatos
- refuerzo de partículas de arena y grava
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EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS INORGANICOS RPFV: - matriz de resina poliéster
- refuerzo de fibras de vidrio
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EJEMPLOS DE MATERIALESCOMPUESTOS
refuerzomatriz
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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.
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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
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COMPORTAMIENTO MECÁNICO
REFORZADOS CON PARTICULAS
REFORZADOS CON FIBRAS
COMPUESTOS LAMINARES
Propiedades isotrópicas
Propiedades isotrópicas y
anisotrópicas
Propiedades anisotrópicas
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CAMPOS DE APLICACIÓN vs. PROPIEDADES
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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
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FRP Fiber reinforced plastics
Fibra decarbono
Fibra de vidrio
aramidas
Resinapolimérica
Termoplásticao
termoestable
Fiber reinforcedplastics
FRP
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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
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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.
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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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