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Introduccion

Los materiales compuestos se definen como las combinaciones de dos o más materiales a partir de una unión química o no química. Estos materiales que forman el compuesto poseen propiedades mejores que las que presentan los materiales componentes por sí solos.

Los componentes del material compuesto no deben disolverse ni fusionarse completamente entre ellos, es decir, los materiales deben poderse identificar por medios físicos, ya que son heterogéneos. El hecho de que los materiales compuestos sean heterogéneos muchas veces hace que también sean aniso trópicos (sus propiedades dependen de la orientación del material de refuerzo), por lo que hace que sus propiedades no serán las mismas en todo su volumen.

En este tema veremos muchas cosas sobre la creación de los materiales compuestos, lo que son, cómo se combinan dos o más materiales para la creación de uno diferente, las mejoras que tenemos gracias a la combinación de las propiedades de los componentes, los tipos de materiales compuestos, cómo se desarrollan, las características que tienen los diferentes tipos de materiales compuestos.

Los Materiales compuestos se han clasificado de muchas maneras según las ideas y conceptos necesarios para identificarlos. La mayoría de los materiales que aparecen en la naturaleza obtienen sus magníficas propiedades de una combinación de dos o más componentes que pueden distinguirse prontamente cuando se examinan con microscopios ópticos o electrónicos.

Contenido

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES COMPUESTOS.

• Las principales características de los materiales compuestos son:
  
  - Alta resistencia: Los materiales compuestos tienen una alta resistencia en relación a su peso.
  - Baja densidad: Los materiales compuestos proporcionan una buena resistencia por unidad de peso, no como en el caso de los metales, ya que su densidad es mayor.
  - Flexibilidad de formas: Debido a que las fibras de refuerzo se pueden trabajar con mayor facilidad que  otros materiales antes del proceso de curado de la matriz, se pueden realizar una gran variedad de formas y acabados.
  - Alta resistencia dieléctrica: Los materiales compuestos son aislantes eléctricos.
  - Gran capacidad de consolidación de partes: Los materiales compuestos permiten el ensamblaje de componentes, reduciendo así el número de elementos y por lo tanto, necesitando menor número de uniones.
  Resistencia a la corrosión: Esta propiedad viene determinada por el tipo de matriz que se utiliza. De esta manera se puede seleccionar matrices con resistencia a cualquier medio corrosivo.
  - Comportamiento a fatiga: El comportamiento a la fatiga de los compuestos es bueno. Al ser materiales amorfos, es decir, no tienen una estructura ordenada, no sufren los mismos efectos de fatiga que los metales y su resistencia es mayor.
  - Reducción de costes de mantenimiento: Al tener una buena resistencia a la fatiga y presentar muy buena resistencia a la corrosión se reducen las tareas de mantenimiento y costes de reparación.

TIPOS DE MATERIALES COMPUESTOS

• Reforzados con Partículas:
  Están compuestos por partículas de un material duro y frágil dispersas discreta y uniformemente, rodeadas por una matriz más blanda y dúctil.
  Tipos:
  - Compuestos endurecidos por dispersión Compuestos con partículas propiamente dichas.
  - Compuestos endurecidos por dispersión.
  - El tamaño de la partícula es muy pequeño (diámetro entre 100 y 2500 μ).
  - A temperaturas normales, estos compuestos no resultan más resistentes que las aleaciones, pero su resistencia disminuye inversamente con el aumento de la temperatura.
  - Su resistencia a la termofluencia es superior a la de los metales y aleaciones.

Sus principales propiedades son:

• La fase es generalmente un óxido duro y estable.
• El agente debe tener propiedades físicas óptimas.
• No deben reaccionar químicamente el agente y la fase.
• Deben unirse correctamente los materiales.
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• 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) que suele ser una resina como epoxy o poliéster que envuelve y liga las fibras, transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entre las 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 (responsables de las propiedades mecánicas) sirven para resistir la tracción, la matriz (responsable de las propiedades físicas y químicas) para resistir las deformaciones, 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.

• Estructurales
  Están formados tanto por compuestos como por materiales sencillos y sus propiedades dependen fundamentalmente de la geometría y de su diseño. Los más abundantes son los laminares y los llamados paneles sandwich.
  Los laminares están formadas por paneles unidos entre si por algún tipo de adhesivo u otra unión. Lo más usual es que cada lámina esté reforzada con fibras y tenga una dirección preferente, más resistente a los esfuerzos. De esta manera obtenemos un material isótropo, uniendo varias capas marcadamente anisótropas.
  Es el caso, por ejemplo, de la madera contrachapada, en la que las direcciones de máxima resistencia forman entre sí ángulos rectos.
  Los paneles sandwich consisten en dos láminas exteriores de elevada dureza y resistencia, (normalmente plásticos reforzados, aluminio o incluso titanio), separadas por un material menos denso y menos resistente, (polímeros espumosos, cauchos sintéticos, madera balsa o cementos inorgánicos). Estos materiales se utilizan con frecuencia en construcción, en la industria aeronáutica y en la fabricación de condensadores eléctricos multicapas.
  

Conclusion

Los materiales compuestos resultan ser una buena variable para los materiales comunes ya que son una mejora a estos, en nuestros dia utilizamos muchos de estos materiales sin ni siquiera saberlo, materiales que nos han ido facilitando muchas cosas, esto materiales también han ayudado mucho a la industria de la construcción ya que por ser mejoras de materiales son mas resistentes más fuertes y mas duraderos tambien por que se clasifican en diferentes formas esto nos facilita a ver donde y de qué manera podemos usarlos, los materiales compuestos son una gran innovación que ha hecho el ser humano y pueden seguir mejorando.