Metales, cerámicas y polímeros pdf
La principal diferencia física es cómo responden a las altas temperaturas. Cuando se calientan hasta su punto de fusión, los termoplásticos se ablandan hasta adquirir una forma líquida. Por tanto, el proceso de curado es reversible, lo que significa que pueden volver a moldearse y reciclarse. En cambio, los polímeros termoestables forman una estructura reticulada durante el proceso de curado, lo que impide que se fundan y se vuelvan a moldear.
Como analogía, piense en los termoestables como el hormigón, una vez que han fraguado, nunca pueden volver a la forma líquida (proceso irreversible). Mientras que los termoplásticos son como el agua, pueden pasar del hielo al agua con la aplicación o retirada del calor (proceso reversible).
Un termoplástico es una resina que es sólida a temperatura ambiente, pero que se vuelve plástica y blanda al calentarse, fluyendo debido a la fusión de los cristales o al cruzar la temperatura de transición vítrea (Tg). Una vez procesados, normalmente mediante procesos de moldeo por inyección o soplado, los termoplásticos adoptan la forma del molde en el que se vierten como masa fundida, y se enfrían para solidificarse en la forma deseada. El aspecto más significativo de los termoplásticos es su reversibilidad, la capacidad de someterse a un recalentamiento, fundirse de nuevo y cambiar de forma. Esto permite procesar de nuevo el mismo material, incluso después de haberlo preparado como sólido. Procesos como la extrusión, el termoformado y el moldeo por inyección se basan en este comportamiento de las resinas. Algunos materiales termoplásticos comunes son el polietileno (PE), el policarbonato (PC) y el policloruro de vinilo (PVC).
Composición cerámica
La historia de la mejora de la protección y la reducción del peso de los blindajes ha sido un éxito notable de los materiales. A lo largo del último medio siglo, las nuevas opciones de materiales como la cerámica, los polímeros y las fibras poliméricas y los metales de menor densidad han disminuido significativamente el peso del blindaje necesario para la protección del personal y de los vehículos. La figura 1-2 del capítulo 1 ilustra las revolucionarias reducciones de la densidad de área del blindaje de los vehículos a medida que se ha ido disponiendo de materiales avanzados, empezando por el blindaje homogéneo laminado y avanzando hasta los complejos sistemas compuestos. También se han producido avances similares en los materiales ligeros para la protección del personal. Como se describe en el capítulo 2, los sistemas de blindaje se diseñan y fabrican utilizando combinaciones adecuadas de cerámicas, metales, polímeros, fibras y materiales compuestos para satisfacer los requisitos específicos de las amenazas. La elección de los materiales, así como su geometría y los medios por los que se ensamblan, es un factor clave en el diseño del blindaje. Cada componente del material cumple una función específica, no sólo para derrotar la energía cinética de los proyectiles o mitigar una explosión, sino también para mantener la integridad estructural del blindaje.
¿Qué tipo de enlace atómico caracteriza a las cerámicas
ImprimirExisten cuatro estructuras básicas de polímeros que se muestran en la siguiente figura. En la práctica, algunos polímeros pueden contener una mezcla de las distintas estructuras básicas. Las cuatro estructuras básicas de los polímeros son: lineal, ramificada, reticulada y en red.
Los polímeros lineales parecen “espaguetis” con cadenas largas. Las cadenas largas suelen mantenerse unidas por los enlaces más débiles de Van der Waals o de hidrógeno. Dado que estos tipos de enlaces son relativamente fáciles de romper con el calor, los polímeros lineales suelen ser termoplásticos. El calor rompe los enlaces entre las cadenas largas, lo que permite que las cadenas fluyan entre sí y que el material pueda volver a moldearse. Al enfriarse, los enlaces entre las cadenas largas vuelven a formarse, es decir, el polímero se endurece.
Los polímeros ramificados se asemejan a los polímeros lineales con la adición de cadenas más cortas que cuelgan de la columna vertebral del espagueti. Dado que estas cadenas más cortas pueden interferir en el empaquetamiento eficaz de los polímeros, los polímeros ramificados tienden a ser menos densos que los polímeros lineales similares. Dado que las cadenas cortas no hacen de puente entre una columna vertebral más larga y otra, el calor suele romper los enlaces entre las cadenas del polímero ramificado y permite que el polímero sea termoplástico, aunque hay algunos polímeros ramificados muy complejos que se resisten a esta “fusión” y, por tanto, se rompen (endureciéndose en el proceso) antes de ablandarse, es decir, son termoestables.
Diferencia entre metales, cerámicas, polímeros y materiales compuestos
Las cerámicas son tipos de materiales duros que se someten a un calentamiento extremo de los materiales para conseguir los estilos y diseños deseados. Los seres humanos han creado cerámicas que se remontan al año 24.000 antes de Cristo. Esto es anterior a la aplicación del metal. La cerámica avanzada tiene en cuenta los componentes más resistentes y fuertes conocidos. Estas cerámicas avanzadas suelen utilizarse en la fabricación de productos de consumo, construcción, equipos científicos e industriales, coches o vehículos, y muchos otros. En la actualidad, el término cerámica tiene un significado más amplio y tiene en cuenta diversos materiales como el vidrio, los sistemas de cemento y la cerámica avanzada. He aquí algunos ejemplos de cerámica.
Propiedades: Esta cerámica fabricada con un proceso de fabricación de última generación, que genera materiales con características envidiables como cero porosidad, resistencia mecánica, durabilidad, altas temperaturas, translucidez y biocompatibilidad.
Ejemplos: Este tipo de cerámica se utiliza para fabricar piezas en la fabricación de utensilios de cocina, utensilios para hornear y placas de cocina. Este material también se aplica a menudo a equipos científicos e industriales, así como a dispositivos médicos.