Los materiales compuestos son aquellos que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no se puede obtener de los originales.
Estructura de los materiales compuestos
Matriz
Es el volumen donde se encuentra alojado el refuerzo. Los refuerzos deben estar fuertemente unidos a la matriz, de forma que su resistencia y rigidez sea transmitida al material compuesto.
Refuerzo
Este componente tiene como función transmitir las cargas a la matriz, por lo tanto define la mayor parte de las características mecánicas del material como la resistencia y la rigidez.
Los tipos de refuerzo se pueden clasificar en tres categorías: fibras, partículas y hojuelas.
Fibras: Son filamentos de material de refuerzo, generalmente de sección transversal circular, aunque se usan algunas formas alternativas (tubular, rectangular, hexagonal. Las fribras son el refuerzo más utilizado en los materiales compuestos de matriz polimerica.
Partículas: La distribución de partículas, en la matriz del compuesto es aleatoria, y por lo tanto la resistencia, y otras propiedades del material compuesto son generalmente isotrópicas.El uso de partículas como material reforzante, tiene una mayor acogida en los compuestos de matriz metalica, ya que asocian menores costos y permiten obtener una mayor isotropía de propiedades en el producto.
Compuesto de Matriz Polimérica (Orgánica)
Es un material compuesto que consiste en un polímero incorporado a una fase de refuerzo como fibras o polvos. Consiste en una fase primaria de polímero en la cual es embebida una fase secundaria a base de fibras, partículas u hojuelas. Estos, son los de mayor importancia comercial de las tres clases de compuestos sintéticos.
Termoestables:
Son fáciles de procesar antes del curado debido al bajo peso molecular de las resinas precursoras o prepolimeros.
Son más tenaces
Son más frágiles que las termoplásticas
Termoplásticas:
Tienen una temperatura por encima de la cual empiezan a fluir y al enfriarlos por debajo de esa temperatura vuelven a su estado sólido.
El proceso de los termo plásticos consta de dos etapas: La de calentamiento para moldear el material y la de enfriamiento para solidificarlo.
Son más difíciles de procesar ya que deben tener un alto peso molecular para presentar buenas propiedades mecánicas.
Se pueden reciclar ya que se reblandecen al calentar y vuelven a la forma sólida al enfriarlos.
Compuesto de Matriz Metálica
Están constituidos por dos materiales disímiles; un metal o matriz y un reforzante que puede estar presente en fibras o partículas cerámicas o metálicas
Posee las siguientes propiedades:
– Elevada resistencia y módulo
-Resistencia elevada a la temperatura
-Conductividad térmica y eléctrica
Se aplican en la industria aeroespacial, aeronáutica o del automóvil.
Compuesto de Matriz Cerámica (Mineral)
Son los de categoría menos común. El óxido de aluminio y el carburo de silicio son los materiales que es posible incrustar con fibra para mejorar sus propiedades, en especial en aplicaciones de temperatura elevada.
Materiales para Diseño 