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Materiales compuestos o composites (I)

Un material compuesto o “composite” es un sistema material integrado por una combinación de dos o más micro o macro estructuras que difieren en forma y composición química y que son esencialmente insolubles entre sí. Los composites conservan, al menos parcialmente, las propiedades de sus sistemas constituyentes y se diseñan para que presenten la combinación de propiedades más favorable.

Se clasifican en tres categorías de acuerdo a sus formas:

•Materiales particulados. Formados o reforzados por agregados de partículas
•Fibras. Materiales reforzados por fibras
•Materiales estructurales. Laminares o tipo sándwich.

Materiales reforzados por partículas

La adición de partículas a una determinada matriz, es un recurso utilizado habitualmente para obtener materiales más resistentes. Las partículas de refuerzo suelen ser más resistentes que la propia matriz, cohesionándose fuertemente con ella mejorando sus propiedades mecánicas.

Un ejemplo de este tipo de material es el hormigón, material particulado donde su matriz (cemento) como las partículas (grava y arena) son materiales cerámicos. Su empleo como material de construcción se basa en su dureza, bajo coste, resistencia al fuego y la posibilidad de prepararlo in situ con la forma deseada.

Materiales reforzados por fibras

Este tipo de materiales tienen siglos de antigüedad, utilización de paja para mejorar los ladrillos de barro, sin embargo,  actualmente son los composites más importantes desde el punto de vista tecnológico ya que se trata de obtener materiales con una elevada resistencia y rigidez y que posean una baja densidad siendo resistentes tanto a altas como a bajas temperaturas.

Ejemplo de este tipo de materiales son la fibra de vidrio, y la fibra de carbono. La fibra de vidrio es un composite formado por fibras embebidas en una matriz plástica. La fibra de carbono es un composite formado por fibras embebidas en una matriz de resina epoxi.

Materiales Laminares

Los composites laminares se caracterizan por su elevada resistencia en todas las direcciones, siendo ligeros y de bajo coste. Están formados por láminas de materiales con elevada resistencia en una determinada dirección (madera).

Las láminas se apilan y se pegan entre si alternando la dirección principal consiguiendo de esta manera que el material resultante tenga una elevada resistencia en todas las direcciones. Para unir las láminas se emplea un polímero que endurece por calentamiento y presión.

Ejemplos de estos materiales son los vidrios de seguridad.

Materiales “sándwich”

Estas estructuras están formadas por dos láminas externas resistentes, llamadas caras, separadas por una capa de material menos denso y resistente, denominado núcleo.

Estos materiales están concebidos para resistir esfuerzos de flexión transversal.

Un ejemplo de este tipo de materiales es el cartón corrugado que se utiliza como protector de embalajes.

En definitiva, La apuesta por estos materiales, se basa en sus ventajas,

  1. Peso reducido.
  2. Rápida instalación
  3. Gran Resistencia específica
  4. Mantenimiento escaso o nulo
  5. Durabilidad en ambientes agresivos: