Materiales multicomponentes

1º. DEFINICIÓN Y COMPOSICIÓN

Los materiales compuestos son materiales de ingeniería, combinaciones de materiales diversos como resinas epoxi, poliéster, acrílicas, poliuretanicas, con materiales de refuerzo tales como fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras aramidicas, etc.

Los materiales compuestos están formados con materiales continuos y discontinuos, al material continuo se lellama matriz y al medio discontinuo se le llama refuerzo. Las propiedades de los materiales compuestos son dependientes de las propiedades de los materiales que lo constituyen así como de su distribución e interacción entre ellos.

• Agente reforzante: su geometría es fundamental la hora de definir las propiedades mecánicas del material.
• Matriz: tiene carácter continuo y es la responsable de laspropiedades físicas y químicas. Transmite los esfuerzos al agente reforzante. También lo protege y da cohesión al material.

2º.TIPOS DE MATERIALES MULTICOMPONENTES

A) Materiales Compuestos reforzados con partículas.

Están compuestos por partículas de un material duro y frágil, dispersas uniformemente, rodeadas por una matriz más blanda y dúctil. Clases:
- Endurecidos por dispersión- Formados por partículas verdaderas

B) Materiales compuestos estructurales

Están formados tanto por materiales sencillos como por composites y sus propiedades dependen fundamentalmente de su diseño y de su geometría. Los tipos más comunes son los laminares y los llamados paneles sándwich.

Los paneles sándwich están formados por dos laminas de gran dureza separados por un materialmas blando con una geometría especial (panal de abeja)
C) Materiales Compuestos reforzados con fibras
Un componente suele ser un agente reforzante como una fibra fuerte: fibra de vidrio, cuarzo, kevlar, Dyneema o fibra de carbono que proporciona al material su fuerza a tracción, mientras que otro componente (llamado matriz), transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entrelas que no están alineadas con las líneas de tensión. También, a menos que la matriz elegida sea especialmente flexible, evita el pandeo de las fibras por compresión. Algunos compuestos utilizan un agregado en lugar de, o en adición a las fibras.
En términos de fuerza, las fibras sirven para resistir la tracción, la matriz (responsable de las propiedades físicas y químicas) para resistir lasdeformaciones, y todos los materiales presentes sirven para resistir la compresión, incluyendo cualquier agregado.
Los golpes o los esfuerzos cíclicos pueden causar que las fibras se separen de la matriz, lo que se llama delaminación.
3º.CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES MULTICOMPONENTES
• Están formados por dos o más componentes distinguibles físicamente y separables mecánicamente.
•Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una interfase.
• Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes (sinergia).
• No pertenecen a los materiales compuestos aquellos materiales polifásicos, como las aleaciones metálicas, en las que mediante un tratamiento térmico se cambian la composición delas fases presentes.
4º. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES MULTICOMPONENTES
Plásticos reforzados con fibra:
o Clasificados por el tipo de fibra:
 Madera
 Plástico reforzado de fibra de carbono o CFRP o
 Plástico reforzado con vidrio (GRP, GFRP o, "fibra de vidrio")
o Clasificados por la matriz:
 Termoplásticos reforzados por fibra larga.
 Termoplásticos tejidos de vidrio.
Compuestos termoformados o termoestables.
Compuestos de matriz metálica o MMCs:
o Cermet (cerámica y metal).
o Fundición blanca.
o Laminado metal-intermetal.
Compuestos de matriz cerámica:
o Hormigón/Concreto
o Carbono-carbono reforzado (fibra de carbono en matriz de grafito).
o Hueso (matriz ósea reforzada con fibras de colágeno)
o Adobe (barro y paja)
Compuestos de matriz...