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Características de los materiales compuestosLa principal característica de un material compuesto es que podemos distinguir perfectamente cada componente, aunque sean muy pequeños, los podemos identificar fácilmente, además del resultado final de su unión.Por norma general el precio de los materiales...

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Características de los materiales compuestos La principal característica de un material compuesto es que podemos distinguir perfectamente cada componente, aunque sean muy pequeños, los podemos identificar fácilmente, además del resultado final de su unión. Por norma general el precio de los materiales compuestos es de media superior al de los materiales comunes, fundamentalmente en el caso de los componentes de fibra larga, organizadas de forma estructurada y sobre matrices isotrópicas. Un factor para la mención de las características de un material compuesto está en la conformación de la matriz. Las características y propiedades varían dependiendo si está formada de polímeros sintéticos, plástico o resina que hacen más sencilla su función. Los materiales de refuerzo suelen ser fibras, como la celulosa, la fibra de carbono o el vidrio que completan está matriz. Ganan en fortaleza y además consiguen destacar con algunas propiedades de más. Sin embargo, es conveniente hablar en términos generales, por ejemplo, si comparamos la elasticidad frente a la densidad, vemos que los materiales compuestos ofrecen una rigidez similar a la de las aleaciones metálicas ingenieriles, pero con menos peso. Si medimos la tenacidad de fractura de diferentes materiales frente a su elasticidad apreciamos que los materiales compuestos presentan unas tenacidades de fractura equiparables a las de las aleaciones metálicas de uso ingenieril manteniendo una rigidez parecida. Estos materiales compuestos además de poseer las particularidades enumeradas anteriormente, se diferencian por tener estas características:    

Resistencia al fuego Antiestática o alta conductividad eléctrica. Pigmentación o translucidez Vigorosidad a la abrasión

Las fábricas han empezado a utilizarlos de forma cada vez más frecuente por las siguientes razones generales:

       

Más ligeros. Mayor resistencia. Mucha mayor rigidez. Mayor oposición a la resistencia. Buena versatilidad del diseño (con paneles sándwich y tableros laminados). Disminución de costes en la producción. Disminución del peso. Mayor aislamiento térmico y acústico.

La descripción de estas características a mayor profundidad es la siguiente: 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. J. Zangenberg en el artículo Composite materials: constituents, architecture, and generic damage menciona que, como puntos destacables en el ámbito científico, los materiales compuestos deben tener las siguientes características: “Microscópicamente es un material no homogéneo y tiene una interfaz distinta, por ende, existen grandes diferencias en el rendimiento de los materiales componentes; los materiales compuestos formados deberían tener una gran

mejora en el rendimiento, además, la fracción de volumen de los materiales componentes debe ser superior al 10%...” Según esta definición, materiales compuestos en una amplia gama de áreas, barro de paja pared, hormigón armado con barra de acero, cordoncillo, etcétera, todos pertenecen al alcance del compuesto materiales (Wang et al., 2011). Los compuestos avanzados tienen refuerzos de fibra de alto rendimiento como el carbono, aramida, vidrio en un material de matriz de polímero termoestable o termoplástico. Estos materiales son más ligeros, resistentes y rígidos que los convencionales. Además, sus propiedades tales como conductividad térmica y eléctrica, óptica, magnética y la forma se pueden adaptar de acuerdo con las necesidades de aplicaciones.

Fuentes: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/composite-materials https://www.navalcomposites.com/materiales-compuestos https://okdiario.com/curiosidades/material-compuesto-usos-caracteristicas4299764 https://www.tecnocorte.com/blog/materialescompuestos/#Que_propiedades_tienen_los_materiales_compuestos https://www.intechopen.com/books/composite-and-nanocomposite-materials-fromknowledge-to-industrial-applications/introduction-to-composite-materials

Dragan Aleksendrić, Pierpaolo Carlone, in Soft Computing in the Design and Manufacturing of Composite Materials, 2015...