MECANISMO DE ENDURECIMIENTO POR DISPERSIÓN DE MATERIALES COMPUESTOS GRUPO 6 BÁRBARA CONDE HERRERA NATALIA PAREDES LÓPEZ COVADONGA TRENADO RUIZ

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1 MECANISMO DE POR DISPERSIÓN DE MATERIALES COMPUESTOS GRUPO 6 BÁRBARA CONDE HERRERA NATALIA PAREDES LÓPEZ COVADONGA TRENADO RUIZ

2 ÍNDICE 1. GENERALIDADES 2. MATERIALES COMPUESTOS PARTICULADOS 3. MÉTODOS DE 3.1. POR DISPERSIÓN 3.2. REFORZADOS CON PARTÍCULAS CARBUROS CEMENTADOS ABRASIVOS CONTACTOS ELÉCTRICOS MATRIZ POLIMÉRICA COMPUESTOS CON PARTÍCULAS DE METALES FUNDIDOS

3 1. GENERALIDADES Un material compuesto es la unión de dos materiales para conseguir propiedades que no son posibles de obtener en los materiales de partida. Tipos: - Particulados -Fibrosos - Laminares Propiedades mecánicas: - Deformación elástica temporal - Deformación plástica permanente - Dureza

4 2. MATERIALES COMPUESTOS PARTICULADOS Los materiales particulados están compuestos por partículas de un material duro y frágil rodeadas por una matriz más blanda y dúctil. Tipos - Endurecidos por dispersión: -pequeño número de partículas -tamaño de partículas pequeño -aumento de la dureza - Particulados verdaderos: -elevado número de partículas -tamaño de partículas mayor -menor dureza

5 3.1. REFORZADOS POR DISPERSIÓN Son un tipo especial de materiales endurecidos por dispersión que contienen un tamaño de partículas de nm de diámetro. Características La resistencia disminuye al aumentar la T Dispersante:baja solubilidad en la matriz y no reaccione químicamente DISPERSOIDE: partículas que bloquean el movimiento de las dislocaciones. Aumentan el endurecimiento. (óxidos metálicos)

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7 3.2. REFORZADOS CON PARTÍCULAS Contienen grandes cantidades de partículas gruesas que NO bloquean el desplazamiento de las dislocaciones con eficacia.producen combinaciones de propiedades.no mejoran la resistencia. Regla de las mezclas: predice con exactitud estas propiedades (p.ej: densidad) ρ c = f 1 ρ 1 + f 2 ρ f n ρ n donde ρ c = densidad del material compuesto ρ n = densidad de cada uno de los constituyentes f n = fracción volumétrica de cada constituyente

8 CARBUROS CEMENTADOS Cerments. Contienen partículas cerámicas duras dispersas en la matriz metálica. - Cerámicos duros - Rígidos Propiedades - Alta T de fusión - Extremadamente frágiles Se mejora combinándolos con polvo de Co Aplicaciones: Herramientas de corte

9 Ejemplos: - Carburo de wolframio (foto) - Carburo de tántalo - Carburo de Titanio

10 ABRASIVOS Alúmina (Al 2 O 3 ), SiC, nitruro de Boro cúbico (BN) Tenacidad Partículas abrasivas compactadas con matriz vítrea o polimérica. Abrasivos de diamante matriz metálica. Aplicaciones: discos para rectificado y corte.

11 CONTACTOS ELÉCTRICOS Requieren: Resistencia al desgaste más conductividad eléctrica. Aplicaciones: Materiales utilizados en interruptores. Ejemplo: el más usado es el Ag-W La Ag pura conduce la corriente eléctrica con eficacia y el W duro aporta resistencia al desgaste.

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13 MATRIZ POLIMÉRICA Estos materiales mejoran propiedades como: resistencia a la termofluencia, al desgaste, al calor, resistencia mecánica, rigidez, dureza, y conductividad térmica. Tipos de relleno Carbonato de calcio Esferas sólidas de vidrio Diversas arcillas Inconveniente: reducen la tenacidad y la ductilidad. Ejemplo: negro de humo en el caucho vulcanizado.

14 COMPUESTOS CON PARTÍCULAS DE METALES FUNDIDOS. Fundiciones de aluminio con partículas de SiC dispersas. Comportamiento Tixotrópico: se comporta como sólido cuando no se aplica ningún esfuerzo y como líquido al ejercerse una presión. Aplicaciones: sector del automóvil

15 FIGURA Microestructura de una aleación de fundición de aluminio reforzado con partículas de carburo de silicio.

16 BIBLIOGRAFÍA Ciencia y tecnología de los materiales. Donald R. Askeland. Ed. Iberoamericana