Componentes de los materiales compuestos polímeros y plásticos

Componentes de los materiales compuestos polímeros y plásticos

La fibra es el componente de refuerzo del material compuesto. Aporta resistencia mecánica, rigidez y dureza y va a ser determinante para obtener las principales propiedades mecánicas del material. Es decir, son las encargadas de proporcionar las propiedades estructurales al conjunto.

 

La resistencia y rigidez de estas fibras son de órdenes de magnitud mayores que aquéllas que nos proporciona la resina, sin embargo, a causa de su geometría no pueden ser usadas aisladamente como elemento estructural sino que necesitan de la matriz para dotar al conjunto de las más altas propiedades mecánicas.

 

Las principales fibras que se emplean en materiales poliméricos son la fibra de vidrio, de carbono y aramida. A continuación se describen las características más importantes de cada una de ellas, dando más importancia a la fibra de vidrio que es el tipo de fibra que se emplea en este trabajo.

Fibra de vidrio

La fibra de vidrio es el material de refuerzo de mayor aplicación en el sector de la construcción, debido principalmente a su gran disponibilidad, sus buenas características mecánicas y su bajo coste.

 

Las fibras de vidrio se usan para multitud de productos en ingeniería estructural, desde barras de refuerzo para hormigón a perfiles estructurales en sí. Éstas están constituidas por sílice, cal, almunia y magnesita, que en esencia corresponden a las mismas materias primas que componen el vidrio en su forma más pura. En general, este tipo de fibras presenta un diámetro comprendido entre 8 y 15μm.

 

Existen diferentes grados de fibra de vidrio y dependiendo de las condiciones que requiere la obra se utilizan unos u otros. Estos son [1]:

  • E-Glass (electrical glass): es un vidrio borosilicato. Tiene una gran resistencia eléctrica y por ello es utilizado en la gran mayoria de los productos FRP.
  • A-Glass (window glass): solamente usado para elementos específicos en estructuras.
  • C-Glass (corrosion resistant): también se le denomina vidrio alcalino-resistente, es decir, tiene una elevada resistencia química
  • S-Glass (structural or high-strenght glass): usado mayormente para producir fibras con una alta resistencia usadas ampliamente en el mundo de la ingeniería aeronáutica y militar.

Son varios los procedimientos de producción de fibras de vidrio, pero en general, todos se basan en un estiramiento a alta temperatura, por tracción mecánica o por acción de fluidos en movimiento, de una veta o vena de vidrio fundido y una inmediata solidificación.

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