Materiales compuestos reforzados con partículas: tipos y aplicaciones

Un material compuesto es un sistema de materiales constituido por una mezcla o combinación De dos o mas micro o macro-constituyentes que difieren en forma y composición Química y que son esencialmente insolubles entre sí.
Existen dos fases, una fase matriz continua que rodea a la otra fase dispersa
-Clasificación de los materiales compuestos
Materiales reforzados con partículas (grandes):
·Carburos cementados (cermets):materiales compuestos , metal-cerámico, formado Por partículas extremadamente duras de carburos refractarios cerámicos embebidos En una matriz cerámica de Co o Ni (que mejora la tenacidad)
·Abrasivos: formados por partículas de Al2O3, SiC, BN, cementados en una matriz Vítrea o polimérica. El diamante se cementa con matriz metálica. Las partículas Que se rompen salen de la matriz, de manera que se quedan expuestas otras Nuevas
·Contactos eléctricos: se requiere una elevada resistencia al desgaste y Conductividad eléctrica
·Hormigón: presenta dos fases cerámicas: agregado de partículas unidas por un cemento:
Partículas de grava y arena unidas mediante cementos Pórtland o Asfálticos, Hormigón asfáltico se usa para pavimentos mientras que el Pórtland Se usa para construcción de edificios                                                                          
·Hormigón de cemento Pórtland: costa de un agregado fino (arena) y un agregado Grueso (grava) y agua. Si cantidad de agua es escasa, la uníón es incompleta, un Exceso de agua da lugar a una gran porosidad. Escasa resistencia a la tracción, Fragilidad, dilatación y contracciones térmicas. Es susceptible a la aparición De grietas. Estos inconvenientes se eliminan mediante reforzamiento (armadura) O mediante aditivos
Materiales reforzados con partículas (consolidados por dispersión): dispersión Uniforme de partículas finas de un material muy duro e inerte. Mantiene la Resistencia a altas temperaturas ya que las partículas son inertes.
Materiales compuestos reforzados con fibras: consiguen buenas Propiedades como resistencia a la fatiga y rigidez, gracias a la introducción De fibras fuertes, rígidas y frágiles en una matriz blanda y dúctil. Utilizando Materiales de baja densidad.Las mejores propiedades se obtienen con una Distribución uniforme de las fibras, al azar.
En función de sus diámetros las fibras se agrupan en
-Whiskers: monocristales delgados libres de defectos. Presentan resistencias Excepcionales y una relación longitud diámetro muy grande. Son muy caros. Grafito
-Fibras: materiales policristalinos o amorfos con diámetros pequeños. Carbono
-Alambres: diámetros relativamente grandes. Se utilizan como refuerzos en Neumáticos, paredes de mangueras de alta presión
La matriz une las fibras y actúa como medio que distribuye los esfuerzos Aplicados, debe ser dúctil y menos rígida que la fibra, protege a las Fibras,separa fibras e impide propagación de grietas,la uníón debe tener Una  resistencia adecuada
Aplicaciones de los materiales compuestos enfibrados
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Materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio: fibra mas común, fácil Disponibilidad y económicamente viable, alta resistencia específica, materiales Químicamente inertes. Carrocerías de automóviles y barcos, suelos industriales
-materiales compuestos de matriz plástica reforzados con fibra: son mas caros y Se utilizan para piezas de aviones:
-Materiales compuestos matriz metálica-fibra: Matrices de Al Cu Ti reforzados Con fibras de C SiC B. Mayor temperatura de servicio. Fabricación de turbinas
-Materiales compuestos híbridos: se utilizan dos o mas clases de fibras en una única matriz, la combinación mas común es fibra de carbono(resistentes, rígidas Y de baja densidad) y vidrio (baratas pero no tan rígidas) en una matriz Polimerica. Se emplean en componentes estructurales de baja densidad para Transporte aéreo marítimo y terrestre, artículos deportivos y componentes Ortopédicos.
-Hormigón armado: es un compuesto doble, por un lado es un compuesto Particulado formado por cemento y grava y por otro está reforzado con varillas De acero. Las varillas de acero mejoran la resistencia a la tracción y flexión, A la vez que evitan el colapso de la estructura en caso de fallo del hormigón
-Neumáticos: el nylon se utiliza como refuerzo de caucho de los neumáticos, Mejorando la resistencia y la duración
-Ladrillos y adobes: durante años se ha empleado la paja para darle resistencia A la arcilla y al barro en la fabricación de ladrillos y adobes.
Conformado de materiales compuestos enfibrados
-Para fabricar las fibras: producción y arreglo de las fibras
-Para fabricar el compuesto:
    ·Fibras cortas: moldeo por inyección, Vaciado, rociado
    ·Fibras contínuas:

Materiales compuestos estructurales

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Materiales compuestos laminares

Laminas o paneles que tienen una dirección Preferente con elevada resistencia. Las capas se apilan y se pegan entre sí Varando la orientación. Ej: madera contrachapada, esquís modernos
-Paneles sándwich: dos laminas o caras externas resistentes separadas por una Capa o núcleo de material menos denso que tiene baja rigidez y resistencia. Las Caras resisten la mayor parte de las cargas en el plano. Aluminio, plásticos Reforzados con fibras, titanio madera contrachapada
El núcleo separa las caras y resiste la deformación perpendicularmente al plano De la cara, aporta resistencia a cizalladura a lo largo de los planos Perpendiculares a las caras. Techos suelos paredes