Reglas de las mezclas

Reglas de las mezclas Ciertas propiedades de un material compuesto dependen solo de las cantidades y propiedades relativas de los constituyentes individuales. La regla de las mezclas puede predecir estas propiedades con exactitud.

Carburos cementados Los carburos cementados, o cermets, contienen partculas cermicas duras dispersas en una matriz metlica. El carburo de tungsteno (WC) es un material cermico duro, rgido y con una elevada temperatura de fusin. Para mejorar su tenacidad, las partculas de WC se combinan con polvo de cobalto se compactan y estas ultimas de llevan a temperaturas por encima del punto de fusin del cobalto . El cobalto lquido rodea cada partcula solida del W.

Caractersticas de los materiales compuestos reforzados con fibras Al disear un material compuesto reforzado con fibras, deben tomarse en consideracin muchos factores, incluyendo longitud, dimetro, orientacin, cantidad y propiedades de las mismas.Longitud y dimetro de las fibras Las fibras pueden ser cortas o largas incluso continuas se caracterizan en funcin de la relacin de forma l/d ; l es la longitud y d su dimetro. Las fibras mas comunes tienen dimetros que varan desde

La resistencia del material se mejora cuando la relacin de forma es grande, con frecuencia las fibras se fracturan debido a defectos superficiales. Al hacer que los dimetros sean pequeos como sea posible, las fibras tienen menos rea superficial por lo tanto menos defectos que pudieran propagarse durante el proceso o bajo carga.

Cantidad de fibras Una fraccin volumtrica mayor de fibras incrementa la resistencia y la rigidez del material compuesto, como podramos esperar a partir de la regla de las mezclas. Sin embargo, la fraccin volumtrica mxima es de aproximadamente el 80%, ms all de las cuales las fibras ya no pueden estar totalmente recubiertas o rodeadas por la matriz. Orientacin de la fibrasLas fibras de refuerzo pueden introducirse en la matriz con diversas orientaciones.Las fibras cortas de orientacin aleatoria y con una pequea relacin de forma son fciles de introducir en la matriz y le dan al material compuesto un comportamiento relativamente isotrpico.

Los arreglos de fibras largas, o incluso continuas, producen propiedades anisotrpicas, una resistencia y rigidez particularmente buenas en direccin paralela a las fibras. Estas capas se conocen como capas unidireccionales.Una de las caractersticas nicas de los materiales compuestos reforzados con fibras es que se pueden disear sus propiedades para que cubran diferentes tipos de condiciones de carga.

Se pueden introducir en varias direcciones dentro de la matriz, fibras largas y continuas con arreglos ortogonales (capas de / ), se pueden obtener buenas resistencias en dos direcciones perpendiculares. Disposiciones mas complejas (como capas )

Las fibras tambin pueden ordenarse en patrones tridimensionales, incluso en el mas simple de los tejidos. Cuando las capas de tela estn tejidas o cocidas unas con otras, se obtiene un esfuerzo tridimensional mayor.

Propiedades de las fibras En la mayora de los materiales compuestos reforzados con fibras, las fibras son resistentes, rgidas y ligeras. Si el material compuesto se utilizara a temperaturas elevadas, la fibra tambin deber tener una elevada temperatura de fusin por lo tanto la resistencia especifica y el modulo especifico son importantes. Resistencia especifica

Modulo especifico

TS resistencia a la tensin, E modulo de elasticidad y es la densidad

Propiedades de las matrices Las matriz soporta las fibras y las mantiene en su posicin correcta, protege las fibras contra daos durante su manufactura, evita la propagacin de las grietas en las fibras hacia todo el material compuesto.

La matriz es la que aporta el control principal sobre las propiedades elctricas, el comportamiento qumico y el uso a temperaturas elevadas de un material compuesto