Materiales Compuestos: Clasificación, Propiedades y Aplicaciones, Diapositivas de Ciencia de materiales

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VI UNIDAD: COMPUESTOS

DOCENTE: PhD. Janeth Marlene Quispe Avilés CURSO: Ciencia yTecnología de los Materiales. ESCUELA PROFESION AL DE INGEN IERÍA DE MATERIALES

ÍNDICE DE CONTENIDOS

Introducción

Materiales compuestos endurecidos por

dispersión Materiales compuestos particulados.

Materiales compuestos reforzados con fibras.

Materiales compuestos laminares.

Fabricación y aplicaciones.

Impacto ambiental, reciclaje

INTRODUCCIÓN

◾ Los compuestos se pueden seleccionar para alcanzar combinaciones no usuales de rigidez, peso, densidad, desempeño a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad. ◾En los compuestos son importantes las propiedades y fracciones volumétricas de cada fase individual; también es significativa la conectividad de las fases. ◾En general , la fase matriz es la fase continua y la otra fase es la fase dispersa. ◾El concepto de usar compuestos es genérico y puede aplicarse a escalas macro, micro y nano.

❑ Las fibras más utilizadas son las de vidrio, carbono y aramida. Estos tres materiales poseen una resistencia a la tracción extremadamente alta. Sin embargo, esto no parece muy evidente cuando los pensamos como sólidos macizos.

INTRODUCCIÓN

La importancia que tiene para la ingeniería un material compuesto es que dos o más materiales diferentes se combinan para formar otro cuyas propiedades son superiores a las de sus componentes individuales.

CLASIFICACIÓN

Endurecidos por dispersión

• Es un grupo especial de nanocompuestos. Por lo general, son óxidos metálicos, se introducen en la matriz por medios distintos de las transformaciones de fase tradicionales Reforzados con fibras
• Los compuestos rodean a las fibras fuertes con un material matriz típicamente amorfo que protege y orienta a las fibras. Reforzados con partículas
• Compuestos que contienen grandes números de partículas gruesas Laminares
• Compuestos que están hechos al alternar juntas con un adhesivo capas de diferentes materiales Híbridos
• Involucran a los compuestos de los compuestos.
• Materiales compuestos producidos con al menos una fase que por sí sola es un material compuesto.

1. COMPUESTOS ENDURECIDOS POR DISPERSIÓN

Estos compuestos contienen partículas de 10 a 250 nm de diámetro se clasifican como compuestos particulados. Su resistencia a la termofluencia (fluencia lenta) es superior a la de los metales y las aleaciones. El dispersoide debe tener baja solubilidad en la matriz y no debe reaccionar químicamente con ésta, pero una pequeña cantidad de solubilidad podría ayudar a mejorar los enlaces entre el dispersante y la matriz. El óxido de cobre (Cu 2 O) se disuelve en el cobre a altas temperaturas, por lo cual el sistema Cu 2 O-Cu no resultaría eficaz. El Al 2 O 3 no se disuelve en aluminio. Sin embargo, con el Al 2 O 3 sí se obtiene un eficaz material endurecido por dispersión.

COMPUESTOS DE PARTÍCULAS

Los compuestos de partículas generalmente no pueden proporcionar la misma resistencia que los compuestos reforzados con fibras pero son mucho más fáciles de fabricar y mucho menos caros. Los compuestos de partículas contienen un gran número de partículas aleatoriamente orientadas llamados agregados , las cuales ayudan al compuesto a soportar cargas de Las propiedades finales de los compuestos de partículas son más fáciles de predecir debido a que están libres de las cuestiones de orientación experimentadas por los compuestos reforzados con fibras Estos materiales son isotrópicos teniendo las mismas propiedades en todas las direcciones

COMPUESTOS DE PARTÍCULAS

Un compuesto hecho de agregados fuertes pero con una matriz débil, fallará bajo cargas de tracción relativamente bajas. Las partículas de agregados incrementan el módulo del compuesto mientras reducen la ductilidad y permeabilidad del material matriz. Las partículas de agregados de menos de 0. 25 pulgadas de diámetro se clasifican como agregados finos, mientras que las partículas más grandes se clasifican como agregados gruesos.