MATERIALES COMPUESTOS Capítulo 1: Introducción general • • Historia de los materiales compuestos Tipos de materiales compuestos – Tipo de matriz (polimérica, metálica, cerámica) – Geometría de los refuerzos: • Fibra larga (unidireccional, laminado, tejido, ...) • Otros (partículas, fibra corta, …) • Diseño de materiales compuestos – Mapas de propiedades • La transferencia de carga – Importancia de la intercara – La ley de mezclas MATERIALES COMPUESTOS Historia de los materiales compuestos • Composites en la naturaleza – La madera – En la estructura animal • Dientes • Cuernos • Tejido óseo • El hombre y los primeros composites – Edad antigua: • El adobe – Edad moderna: • El hormigón • Neumáticos MATERIALES COMPUESTOS Clasificación de los composites (I) Polimérico Refuerzo Metálico Cerámico 90 % producción mundial (1) Neumáticos 90 % producción mundial (1) Metálica Acero, bimetálicos 8 % producción mundial Cerámica Hormigón armado 2 % producción mundial Matriz Polimérica MATERIALES COMPUESTOS Clasificación de los composites (II) • Geometría de los refuerzos: – Fibra larga: 1/ aumenta rigidez y/o tenacidad 2/ produce anisotropía Tipos: • Unidireccional (Ti - Sigma) • Laminado (CAS-SiC) • Tejido (Cerasep) – Otros: 1/ aumento de tenacidad o resistencia a la abrasión 2/ propiedades cuasi-isótropas • Partículas (Al - SiC) • Fibra corta (whiskers): (Poliester - fibra de vidrio) MATERIALES COMPUESTOS Diseño de composites • Selección de propiedades: mapas de propiedades • Mejora de propiedades de una matriz concreta MATERIALES COMPUESTOS El concepto de la transferencia de carga • Importancia de la intercara: – Tercer componente de un composite – Responsable de la interacción fibra - matriz • La ley de mezclas: – Sentido físico – Medio para obtener propiedades o estados tensionales • Módulo elástico: E c = V f ⋅ E f + Vm ⋅ E m • Cálculo de la tensión remota: σ = V f ⋅ σ f + Vm ⋅ σ m