Materiales compuestos ◆ Clasificación, procesamiento y aplicaciones
se fabrican en diámetros de 6 μm a 150 μm y sus longitudes pueden alcanzar varios metros (no hay límite establecido). Estas fibras ocupan fracciones de 40 % a 70 % del volumen total del compuesto [5].
LO
SO
El refuerzo en forma de partículas también se utiliza en las matrices metálicas. Esta geometría ofrece una ventaja frente a las fibras, y es que permite obtener compuestos de comportamiento isotrópico (iguales propiedades mecánicas en todas las direcciones). Los materiales empleados en ellas son óxidos y cerámicos, como el carburo de titanio TiC y el carburo de boro B4C. Otros óxidos utilizados son la sílice (SiO2), dióxido de titanio (TiO2), dióxido de circonio (ZrO2, con sobresaliente resistencia a la propagación de fracturas), óxido de magnesio (MgO, refractario) y nitruro de silicio [3]. También se utilizan compuestos intermetálicos para reforzar matrices Al-Ni (aluminioníquel) y Fe-Ni (hierro-níquel). Su porcentaje parcial del volumen es del 5 % al 75 % [5].
A
R
PA
SO
U
La utilización de partículas como refuerzo requiere una cuidadosa selección y control de diámetros y morfología para poder obtener materiales de propiedades satisfactorias.
ÉM
AD
AC
Los refuerzos con fibras discontinuas (whiskers) también se utilizan en materiales compuestos de matriz metálica. Se comercializan en diámetros de 1 μm a 6 μm y pueden tener una longitud de 10 μm a 500 μm, lo que permite clasificarlos como discontinuos. Ocupan una fracción de volumen total de 10 % al 30 % [5]. Materiales usados en estos refuerzos son el carburo de silicio y nitruro de silicio. Es importante tener en cuenta que estos tipos de refuerzos han sido objeto de restricción por sus efectos adversos en la salud humana [3].
IC
5.3 Propiedades físicas y mecánicas de los materiales compuestos de matriz metálica (MMC)
O
La razón de ser de los materiales compuestos es la obtención de propiedades mecánicas y físicas que combinen, tanto las buenas características del material de la matriz, como las de los materiales de los refuerzos. Los compuestos de matriz metálica han tenido también éxito en aplicaciones tecnológicas e industriales, porque han logrado combinar propiedades sobresalientes de sus materiales constitutivos.
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