Materiales compuestos ◆ Clasificación, procesamiento y aplicaciones
LO
SO
utilizan altas temperaturas. Por lo tanto, el desajuste térmico en el enfriamiento por altas temperaturas puede causar grietas en la matriz (o fibra). La deformación térmica en los compuestos es proporcional a Δ ∝ ∆T, donde Δ∝ = ∝f - ∝m, donde ∝f y ∝m son los coeficientes de expansión lineal de la fibra y la matriz, respectivamente, y ∆T es el intervalo de temperatura [29]. Por supuesto, existe otra complicación, relacionada a que los coeficientes de expansión de las fibras no necesariamente son iguales en las direcciones axial y radial. La fibra de carbono en particular tiene los siguientes coeficientes axiales y radiales:
A
R
PA SO
U
(Ecuación 4)
IC
ÉM
AD
AC
Si ∝a es positivo, es decir, ∝f > ∝m, la matriz se comprime al enfriarse, lo cual es beneficioso, porque conduce a un aumento de la tensión de tracción a la que se producirá el agrietamiento de la matriz. Por el contrario, si ∝a es negativo, es decir, ∝f < ∝m, la matriz experimenta una tensión que, si ∆T es suficientemente grande, puede provocar el agrietamiento de la matriz. En la dirección radial, si ∝a es positivo, las fibras tienden a alejarse de la matriz al enfriarse, lo que da como resultado una fuerza de unión reducida en la zona de interfaz. Sin embargo, si ∝a es negativo, la fuerza de unión de la matriz de fibras puede incluso mejorarse [29].
O
4.4. PROPIEDADES DE LOS CMC
Una característica importante de los CMC es la micro-fisuración matricial, que no tiene paralelo en las MMC o PMC. En este sentido, los valores relativos del módulo de elasticidad de la fibra, Ef y la matriz, Em son muy importantes en los CMC. La relación Ef / Em determina el grado de microfisuración de la matriz. Normalmente, el valor de deformación a fractura
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