Taller de Materiales Compuestos: Segundo Corte - Universidad ECCI - Prof. Shief, Summaries of Translation Theory

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TALLER SEGUNDO CORTE

CRISTIAN FELIPE MORALES SUAREZ

UNIVERSIDAD ECCI

MANUFACTURA DE MATERIALES NO METÁLICOS

(septiembre 28 de 2024)

1. ¿Qué es un material compuesto? Los materiales compuestos están conformados por dos o más elementos o sustancias diferentes, cuya combinación le otorga a la materia resultante las características conjuntas de sus componentes, es decir, las de las dos sustancias originales a la vez. Por ejemplo: adobe, hormigón, hueso. 2. ¿Cuántos tipos de materiales compuestos existen? Explique las características principales de cada uno. - Materiales compuestos de matriz metálica (MMC): Tienen una alta resistencia y muy bajo peso. - Materiales compuestos de matriz cerámica (CMC): Poseen mejores propiedades mecánicas que los materiales cerámicos tradicionales, como la resistencia y la tenacidad, especialmente en rangos de bajas temperaturas. - Materiales compuestos de matriz polimérica (PMC): Son materiales con buenas propiedades mecánicas, resistentes a la corrosión y a los agentes químicos. Gracias a sus propiedades físicas pueden ser moldeados con absoluta libertad de formas. - Materiales compuestos reforzados por partículas: Están compuestos por partículas de un material duro y frágil dispersas uniformemente, rodeadas por una matriz más blanda y dúctil. - Materiales compuestos endurecidos por dispersión: El tamaño de la partícula es muy pequeño (entre 100 y 2500 μ de diámetro). A temperaturas normales, estos compuestos no resultan más resistentes que las aleaciones, pero su resistencia disminuye con el aumento de la temperatura. - Materiales compuestos reforzados por fibras: Son los composites más importantes desde el punto de vista tecnológico. Su objetivo es conseguir materiales con una elevada resistencia a la fatiga y rigidez a bajas y altas temperaturas. Simultáneamente, se busca una baja densidad, por lo que se pretende conseguir una mejor relación resistencia-peso. Esta relación se consigue empleando materiales ligeros tanto en la matriz como en las fibras, siempre que estas cumplan con las propiedades mecánicas que se quieren otorgar al composite. - Materiales compuestos estructurales: Están formados tanto por materiales compuestos como por materiales homogéneos. Sus propiedades no sólo dependen de los materiales constituyentes sino de la geometría del diseño de los elementos estructurales. 3. ¿Qué es la temperatura de transición vítrea? Haga un esquema simple en un eje cartesiano de dónde se encuentra la Tg, la fase rígida y la fase viscosa. La temperatura de transición vítrea es aquella a la que un polímero amorfo pasa de un estado duro/vítreo a un estado blando/correoso, o viceversa. La Tg está directamente relacionada con la resistencia y las capacidades de un material en cualquier aplicación de uso final. La temperatura de transición vítrea está relacionada con las propiedades mecánicas de un polímero. Esto incluye su resistencia a la tracción, su resistencia al impacto, su módulo de elasticidad y su rango de temperatura operativa.

enlaces a productos- son el polipropileno, el polietileno (de alta densidad y baja densidad) o la poliamida, entre otros.

• La característica principal de los termoplásticos es que pueden procesarse, o sea, fundirse y solidificarse tantas veces como uno quiera, lo que permite una buena reciclabilidad. 6. Explique las diferentes técnicas de reciclado para materiales compuestos y cuál es el más apropiado para las resinas termoestables y las resinas termoplásticas. Los productos SMC (Sheet Molding Compound) están formados aproximadamente por un 70% de contenido en peso de material inorgánico (principalmente carbonato de calcio y fibras de vidrio) y entorno a un 10-20% de contenido en peso de una resina termoestable. Además existe un 5-10% de contenido en peso de un aditivo termoplástico cuya función es la de proporcionar superficies más suaves. Los productos SMC han tenido una gran aplicación en la industria actual, debido a su gran aplicación se han generado una gran cantidad de desechos que deberán ser reciclados. Existen cuatro aproximaciones principales para el reciclado de materiales compuestos de matriz termoestable:
• Amolado
• Degradación química selectiva
• Pirólisis
• Incineración en recuperación de energía 7. ¿Cuáles son las principales situaciones de exposición de los materiales compuestos? Explique brevemente cada uno. Los materiales compuestos son materiales formados por la combinación de dos o más materiales con propiedades físicas y químicas distintas. Cuando se exponen a ciertas situaciones, pueden sufrir daños que afectan su rendimiento y durabilidad. A continuación, te presento las principales situaciones de exposición que pueden afectar a los materiales compuestos y una breve explicación de cada una:
• Temperatura: La exposición a temperaturas extremas (altas o bajas) puede afectar las propiedades de los materiales compuestos. El calor puede provocar la degradación de las propiedades mecánicas, mientras que el frío puede hacer que se vuelvan frágiles.
• Humedad: La humedad puede provocar la absorción de agua por parte de los materiales compuestos, lo que puede llevar a la degradación de las propiedades mecánicas y la aparición de hongos o moho.
• Radiación ultravioleta (UV): La exposición prolongada a la radiación UV puede provocar la degradación de los materiales compuestos, especialmente aquellos que contienen fibras naturales.
• Impacto: Los materiales compuestos pueden sufrir daños por impacto, lo que puede provocar la rotura de fibras, la delaminación o la formación de grietas.
• Cargas mecánicas: La exposición a cargas mecánicas, como la tracción, compresión o flexión, puede provocar la rotura de los materiales compuestos.
• Químicos: La exposición a productos químicos agresivos puede provocar la degradación de los materiales compuestos, especialmente aquellos que contienen matrices poliméricas.
• Fatiga: La exposición repetida a cargas mecánicas puede provocar la fatiga de los materiales compuestos, lo que puede llevar a la rotura.
• Erosión: La exposición a partículas abrasivas o fluidos a alta velocidad puede provocar la erosión de los materiales compuestos.

Es importante tener en cuenta que la magnitud del daño dependerá del tipo de material compuesto y las condiciones específicas de exposición. La selección adecuada de los materiales y el diseño de los componentes pueden ayudar a minimizar los efectos negativos de estas situaciones de exposición.