Tipos de materiales compuestos

Tipos de materiales compuestos

Los materiales compuestos son sustitutos adecuados del aluminio, el titanio y el acero en algunas aplicaciones debido a su peso ligero, buen rendimiento, bajas emisiones de carbono y bajo consumo de energía.Los materiales compuestos se pueden dividir en compuestos textiles, compuestos verdes, biocompuestos y compuestos híbridos.

Los compuestos tienen excelentes propiedades como el respeto al medio ambiente, la degradabilidad y la no toxicidad, lo que ha atraído una amplia atención.Además, la producción de materiales que contaminan y causan graves daños al medio ambiente también está sujeta a un estricto control legal.La industria busca constantemente nuevas formas de mejorar la calidad y la producción de materias primas y al mismo tiempo reducir costos.De 2017 a 2025, el mercado de resinas compuestas se ha desarrollado rápidamente, con América, Asia Pacífico, Europa, Medio Oriente y África a la cabeza del mundo.Los compuestos poliméricos se han utilizado ampliamente en las industrias automotriz, aeroespacial, de construcción, de embalaje y otras;y el mercado se está desarrollando rápidamente.En la actualidad, las fibras artificiales como la fibra de vidrio y la fibra de carbono se han utilizado ampliamente en compuestos poliméricos para mejorar su rendimiento integral.Sin embargo, si se combinan uno o más materiales poliméricos reforzados con fibras, se denominan 'compuestos híbridos'.

Clasificación de materiales compuestos:

En términos generales, existen cuatro tipos de materiales compuestos: - Composites textiles - Biocomposites - Composites ecológicos - Composites híbridos

1. Compuestos textiles

Los compuestos textiles (también conocidos como compuestos reforzados con fibras) se han utilizado ampliamente en las últimas décadas debido a sus propiedades únicas.Diversos tipos de materiales de refuerzo en compuestos poliméricos son materiales textiles, especialmente compuestos poliméricos reforzados con refuerzos de fibras.Los refuerzos de fibra se han explorado desde la llegada de los materiales compuestos.Estas fibras de refuerzo incluyen fibras (fibras cortas y fibras largas), hilos y tejidos.Los tejidos se dividen en estructuras tejidas, no tejidas y de punto.Entre todos los tipos de refuerzos textiles, los tejidos son los más populares porque son más fáciles de manipular y tienen buena resistencia a la tracción tanto en la dirección de la urdimbre como de la trama.Los antiguos egipcios utilizaban fibras naturales como material compuesto.Mezclaron barro del Nilo con paja para hacer ladrillos y produjeron ladrillos más fuertes después de hornearlos al sol.Para la fabricación de compuestos son adecuados el cáñamo, el lino, el ramio, el bambú, el sisal, las fibras de hojas, las fibras de semillas, las fibras de hierba o las fibras de madera.Los compuestos textiles se utilizan habitualmente debido a su alta relación resistencia-peso y rigidez-peso.

2. Biocompuestos

Los biocompuestos se elaboran combinando una matriz polimérica y fibras naturales, que tienen diferentes propiedades.Sin embargo, cuando se combinan, el material resultante tiene propiedades superiores en comparación con la matriz polimérica individual y las fibras naturales, y son adecuados para una variedad de aplicaciones tecnológicas.La matriz polimérica proporciona la estructura y forma del material, mientras que las fibras naturales potencian las propiedades (tracción, flexión, impacto, etc.) del biocompuesto final.Los biocompuestos son un campo emergente y se ha estudiado una variedad de polímeros como matrices para refuerzo de fibras naturales.Los polímeros se sintetizan a partir de combustibles fósiles, recursos biológicos o una combinación de ambos.Los polímeros sintéticos incluyen PP, polietileno, fenoles y poliestireno.Hasta la fecha, la mayoría de los biocompuestos están hechos de polímeros sintéticos, los cuales tienen una amplia gama de aplicaciones debido a su bajo costo de producción, fácil procesamiento, peso ligero y capacidad de moldearse en diferentes formas.Los polímeros sintéticos reforzados con fibras naturales se han utilizado ampliamente en aplicaciones de embalaje y automoción.

3. Compuestos ecológicos

El desarrollo de compuestos ecológicos elaborados 100% con materiales de origen biológico ha sido un tema candente de investigación.Estos materiales tienen varias ventajas, como bajo costo, biodegradación aceptable, baja densidad, alta relación de aspecto y alta resistencia, lo que los convierte en uno de los materiales de alto rendimiento.Las fuerzas impulsoras detrás del desarrollo de compuestos 100% verdes son la creciente preocupación por el impacto negativo de los polímeros sintéticos y los compuestos basados ​​en polímeros sintéticos en el medio ambiente, los recursos limitados de combustibles fósiles y la falta de comprensión de las propiedades de las fibras naturales que mejoran la calidad de vida. rendimiento de los compuestos.Se han utilizado diversas fibras naturales para producir compuestos verdes, incluidos lino, sisal, cáñamo, algodón, cáñamo y agave.Están abundantemente disponibles y son renovables.También se han utilizado como materiales de refuerzo subproductos agrícolas como el bagazo y los tallos de maíz.

4. Compuestos híbridos

Los compuestos híbridos son un material polimérico reforzado con dos o más fibras o cargas, o un material polimérico reforzado con una o más fibras o cargas.Los resultados muestran que la resistencia a la tracción del sistema compuesto es mejor que la de un solo refuerzo.Cuando hay muchos tipos de rellenos, un relleno puede desempeñar un papel complementario, pero su desventaja es que un relleno es caro y tiene un módulo de tracción alto, mientras que el otro relleno es relativamente barato y tiene un módulo de tracción bajo.Sin embargo, en los compuestos poliméricos reforzados con fibras sintéticas y naturales, la adición de fibras sintéticas ayuda a reducir la absorción de humedad y mejorar el rendimiento, mientras que las fibras naturales pueden reducir la huella de carbono y el precio del producto final.El rendimiento de los compuestos híbridos depende de diversos factores;estos factores incluyen carga de fibras, disposición y orientación de las fibras, dispersión de las fibras, tamaño de las fibras y adhesión interfacial entre la fibra y la matriz o matriz polimérica.La hibridación se puede lograr combinando fibras sintéticas con fibras sintéticas, fibras sintéticas con fibras naturales, fibras naturales con fibras naturales y agregando nanorellenos (como nanoarcillas, nanotubos de carbono, escamas de grafito y nanopartículas de óxido metálico) a compuestos poliméricos reforzados.

Conclusión

Con el rápido desarrollo de la tecnología compuesta, YINSU Flame Retardant Company, con su profunda acumulación en el campo de la ciencia de materiales, ha lanzado tres retardantes de llama de alto rendimiento para satisfacer las crecientes necesidades de seguridad.Estos productos no solo desempeñan un papel clave en la mejora de la resistencia al fuego de los materiales, sino que también promueven la industria de los compuestos hacia una dirección más segura y respetuosa con el medio ambiente.Los retardantes de llama de fósforo rojo de alto contenido FRP-750A y FRP-950X, así como el antimonio compuesto T3, son el resultado de la cuidadosa investigación y desarrollo de YINSU para diferentes escenarios de aplicación.No solo pueden proporcionar excelentes efectos retardantes de llama para compuestos textiles, biológicos, ecológicos e híbridos, sino que también garantizan que los materiales cumplan con estándares de seguridad más altos manteniendo su excelente rendimiento original.Seamos testigos de cómo YINSU lidera la industria de materiales compuestos hacia un futuro más sostenible y seguro con sus productos innovadores.