Capítulo 2 ◆ MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ POLIMÉRICA
LO
SO
En los PMC son importantes las propiedades y las fracciones de cada fase individual, así como su acoplamiento (zona de interfaz) y el método de manufactura y/o procesamiento. En este capítulo nos enfocaremos en los tipos de matrices, refuerzos particulados y fibras comúnmente utilizados en la obtención de PMC. Por otra parte, se abordarán los principios o mecanismos de reforzamiento que gobiernan el desempeño mecánico de los PMC, sus métodos de manufactura y las aplicaciones comunes y avanzadas en donde los PMC han atraído interés particular desde el punto de vista ingenieril.
2.2 MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ POLIMÉRICA
PA
2.2.1 Tipos de matrices poliméricas
A
R
En los PMC la matriz es la fase que soporta las fibras y las mantiene en posición. Igualmente, transfiere la carga a las fibras de refuerzo, protege las fibras contra daños durante su manufactura y uso del material compuesto y evita la propagación de las grietas en las fibras hacia todo el material compuesto. En este sentido, la matriz de los PMC, por lo general, es la fase que aporta el control y comportamiento químico, es decir, gobierna también la durabilidad del compuesto [1]. En general, la matriz polimérica corresponde a compuestos orgánicos, moléculas gigantes con átomos de carbono unidos fuertemente mediante enlaces covalentes, como la columna vertebral de las cadenas, y se clasifican según la síntesis de sus moléculas, su estructura molecular o de acuerdo con la familia química a la que pertenecen. Las moléculas orgánicas (monómeros) de bajo peso molecular se unen mediante el proceso de polimerización (por adición o por condensación), que convierte los monómeros en polímeros [3]. Una manera muy general de clasificar los polímeros es establecer si se trata de un polímero lineal o uno ramificado (Figura 14), sin embargo, más adelante veremos que la manera más adecuada de describir a los polímeros es en función de su comportamiento mecánico y térmico (termoplásticos y termoestables) [5].
SO
U
O
IC
ÉM
AD
AC
Las matrices poliméricas son particularmente comunes en el mundo de los materiales compuestos (composites); la mayoría de los materiales poliméricos, tanto los termoplásticos como los termoestables, están disponibles en aplicaciones reforzadas con fibras y particulados, y sus procesos de
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