¿Qué es un material compuesto?

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Anonim

Un compuesto se crea combinando diferentes materiales para crear uno nuevo. Un ejemplo rudimentario sería mezclar barro y paja y formar un ladrillo para hacer ladrillos de adobe. Se necesitan dos materiales que, por sí solos, normalmente no se usarían para el mismo propósito que cuando se combinan en un material compuesto para la construcción. En los oficios de construcción, el concreto sería un compuesto de piedra un poco más complejo mezclado con cemento. Si agrega re-bar (varillas de acero fuertes), se convierte en un compuesto trifásico que agrega fuerza y ​​flexibilidad. En ingeniería, un ingeniero puede diseñar algo que esté bajo ciertas tensiones que requieran los usos de un material que sea compuesto (ya sea porque el material convencional no puede satisfacer las demandas de tensión o puede ser demasiado pesado para el propósito que se diseñó).

Los composites son versátiles

Hacer un gran salto desde el cemento a la industria aeroespacial. Muchos aviones y aviones están hechos de materiales compuestos más fuertes y ligeros que los materiales de los que fueron hechos. El nuevo Boeing 787 Dreamliner, por ejemplo, utilizará un 50 por ciento de materiales compuestos, reduciendo su peso total en un 12 por ciento. Eso es importante debido a la resistencia adicional y el menor peso permite que el avión use menos combustible. Uno de los ejemplos más conocidos de un compuesto en el mundo volador es el B-2 o Stealth Bomber. El cuerpo está diseñado para desviar el radar de la detección y el cuerpo y las partes de las alas están cubiertos por un material compuesto que absorbe el radar, lo que lo hace prácticamente indetectable al radar.

Amigable con el medio ambiente

Muchos compuestos están hechos de desperdicios o subproductos de materiales que no tendrían otro uso limitado. La chatarra de madera y el polvo de un aserradero es un buen ejemplo. Los molinos venden el aserrín y los restos de madera a las empresas que mezclan el polvo y pequeños trozos de madera con un agente de unión para producir madera comprimida. La madera comprimida se utiliza principalmente de dos maneras. Sin chapa, se utiliza para construir partes de muebles que no son visibles en el producto terminado. Por lo general se utiliza para el apoyo de piezas para agregar integridad estructural. La madera comprimida con chapa se puede usar en partes de muebles que son visibles hacia afuera. El producto terminado es menos costoso que los muebles hechos completamente de piezas enteras de madera. Hay otros ejemplos de desperdicios, desde aserrín hasta alimentos, que en algún momento se hubieran tirado, pero se habían encontrado usos como material compuesto.

Los compuestos pueden romperse sin romperse

En otras palabras, algunos compuestos constan de varias hebras de material unidas que permitirían que una o más de las hebras o incluso haces de hebras falle sin socavar la integridad estructural general del material. Los materiales compuestos avanzados, como los plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP) se están aplicando a muchas estructuras de aeronaves para mejorar el rendimiento y ahorrar peso. El compuesto está compuesto por hebras (cuerdas) de fibras agrupadas y luego se mezcla, se calienta y se comprime en lo que podría ser un ala en un avión o su cuerpo o nariz. Si por alguna razón, el viento cortante, por ejemplo, algunas de las hebras se desprenden de la tensión, las hebras restantes permanecen intactas. Lo mismo para paquetes enteros, que se refuerzan con otros paquetes. Se necesitaría una fuerza catastrófica para hacer que todas las hebras de todos los paquetes falle. CFRP está diseñado intencionalmente para tales eventos.

Alrededor de la casa

¿Sabes que el revestimiento de aluminio que se ha convertido en amarillo pálido desde que compraste tu casa por primera vez en 1963 (cuando el revestimiento de aluminio se hizo popular y realmente estaba hecho de aluminio)? Ahora hay un compuesto que mezcla espuma de poliuretano con el aluminio. Se puede agregar cualquier color y no se desvanecerá. Ofrece el beneficio de un mayor aislamiento para el hogar porque el poliuretano se mezcla con el aire, formando bolsas de aire que ayudan a servir como aislamiento.

Verde y más verde

Uno de los últimos usos de materiales reciclados ha sido el advenimiento del compuesto de madera y plástico reciclado para la construcción de productos como cubiertas, marcos de puertas y ventanas, cercas y molduras exteriores. Los fabricantes afirman que la nueva madera-plástico es más duradera que la madera tratada con conservantes, y recupera el polvo de la sierra y los residuos de plástico que incluyen polietileno de alta densidad (PVC).