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¿Qué son las Fibras Cortas?

Fibra discontinua es un término general para designar a las fibras cortas que constituyen la materia prima con la que se fabrica el hilo.

Algunos ejemplos son la mayoría de las fibras naturales, como el algodón y el cáñamo. Al fabricar hilo, las fibras cortas se retuercen entre sí, lo que da lugar a hilos de gran volumen y gran masa. Al fabricar el hilo, las partes no retorcidas sobresalen, lo que le da un aspecto más esponjoso y mullido. Los hilos fabricados a partir de fibras cortas también se conocen colectivamente como hilados.

Usos de las Fibras Cortas

Las fibras cortas no se utilizan tal cual. Se retuercen a partir de varias fibras cortas para formar el hilado antes de ser utilizadas.

Los hilados son mundialmente conocidos como hilo de coser y se caracterizan por su buena adaptación a los tejidos y su facilidad de costura. En la actualidad, se utilizan para coser una amplia gama de tejidos, como productos de punto, prendas de vestir y toallas. Se dice que los hilados con una fuerte esponjosidad son más suaves para la piel.

Tipos de Fibras Cortas

Las fibras cortas son las de menor longitud y, a la hora de clasificarlas, se dividen generalmente en naturales y sintéticas.

Las fibras naturales son fibras de origen natural y están representadas por el algodón fabricado a partir de algodón, el lino fabricado a partir de fibras vegetales y la lana fabricada a partir de lana de oveja. Las fibras químicas son fibras producidas por síntesis química. Se dividen en tres categorías: fibras regeneradas, semisintéticas y sintéticas.

Las fibras regeneradas típicas son el cupro fabricado a partir de rayón o linter de algodón, las semisintéticas son el acetato y las sintéticas, el nailon y el poliéster. La mayoría de las fibras naturales entran en esta categoría que se denomina fibras cortas.

Las fibras sintéticas entran tanto en la categoría de fibras cortas como en la de fibras largas, ya que es posible ajustar la longitud de las fibras cuando se fabrican. Entre las fibras naturales, la seda (Silk) entra en la categoría de fibras largas y, por tanto, debe tratarse con precaución.

¿Qué es un Tubo Deformado?

Existen varios tipos de tubos para los que se utiliza el término “tubo deformado”. Los primeros son los tubos de derivación y los tubos de unión en T que se utilizan en las uniones y derivaciones de conducciones como las tuberías de hierro, cobre, plástico y arcilla. Los segundos son los tubos deformados de hierro fundido y los tubos deformados de hierro dúctil utilizados en conducciones de agua y tuberías de aguas residuales. Además, los tubos con secciones transversales distintas de la circular o rectangular también se denominan tubos deformados.

Las tuberías deformadas para cambios de flujo y ramificaciones incluyen tuberías curvas con ángulos de 10 a 180 grados, tuberías en cruz, tuberías en forma de Y y tuberías con ramificaciones. Tipos similares de tubos deformados de hierro fundido se utilizan para tuberías de agua, etc. Los tubos deformados con secciones transversales distintas de la circular están disponibles en diversas formas de sección transversal, como tubos elípticos, semicirculares, de cabeza redonda y en forma de ranura.

Usos de los Tubos Deformados

Los tubos deformados tienen una amplia gama de aplicaciones en diversos campos industriales en los que se requieren cambios en la dirección del flujo, ramificaciones y fusiones, incluidas diversas plantas, redes de tuberías en plantas químicas y centrales eléctricas, maquinaria de construcción, tuberías en el campo de la refrigeración y el aire acondicionado y circuitos hidráulicos. Además, los tubos deformados de hierro fundido y los tubos deformados de hierro dúctil se utilizan para canalizaciones de abastecimiento de agua, alcantarillado y conducción de gas.

Los tubos deformados de diversas formas de sección transversal y materiales se utilizan como materiales estructurales y no como canales de flujo en maquinaria textil, maquinaria alimentaria, maquinaria de impresión, equipos médicos, equipos de ofimática y otras máquinas y equipos, y en productos y componentes como suministros exteriores y de oficina.

Principios de los Tubos Deformados

Los materiales utilizados para los tubos deformados se seleccionan en función de la aplicación, e incluyen acero, cobre, acero inoxidable, acero aleado, hierro fundido, hierro fundido dúctil y materiales cerámicos. La fundición dúctil es una fundición caracterizada por una gran resistencia y tenacidad debido a la esferoidización del grafito. Tiene una resistencia a la tracción y a la flexión superior a la del acero y es adecuada para materiales de tuberías de presión de fluidos debido a su moderado alargamiento y dureza. Las conexiones para tuberías deformadas se seleccionan teniendo en cuenta la capacidad de servicio, como la soldadura, las conexiones de brida y las conexiones roscadas.

Existen juntas mecánicas para la conexión a tuberías de polietileno utilizadas para tuberías de agua y gas. Las uniones de tubos deformados conectan tubos de hierro fundido a tubos de polietileno y se sellan mediante anillos de goma y se aprietan con accesorios embridados.

Los tubos deformados se fabrican generalmente soldando acero o acero aleado mediante torneado de placas finas o mediante conformado en frío utilizando como material diversos tipos de tubos de acero. El método de producción de tubos deformados de diversas formas de sección transversal por estirado, conocido como tubos deformados de precisión, no requiere el corte o corte deformado de la superficie interior y produce una superficie estirada de precisión. Los tubos deformados de fundición pueden fabricarse con formas relativamente flexibles porque se fabrican mediante el método de fundición con moldes.

¿Qué son los Medios Auxiliares de Sinterización?

Los medios auxiliares de sinterización son aditivos utilizados en la sinterización y conformación de polvos metálicos y cerámicos para favorecer y estabilizar la sinterización. Por lo general, se utilizan aditivos con un punto de fusión inferior al del material que se va a sinterizar.

Los medios auxiliares de sinterización se añaden a los polvos en la medida en que no afecten negativamente a las propiedades del material, por ejemplo, cuando hay que sinterizar materiales difíciles de sinterizar o cuando hay que aumentar la densidad y la resistencia del material sinterizado. El boro y el carbono se utilizan como medios auxiliares de sinterización. A la cerámica sinterizada se le pueden añadir metales alcalinotérreos y óxidos de tierras raras, que son eficaces para la densificación y la alta conductividad térmica.

Usos de los Medios Auxiliares de Sinterización

Los medios auxiliares de sinterización se utilizan ampliamente en la fabricación de cerámica. La conformación de metales con altos puntos de fusión y cerámicas es imposible mediante corte, pegado o fusión, por lo que se fabrican por sinterización. Los materiales a base de Si, como el carburo de silicio y el nitruro de silicio, son difíciles de sinterizar, y en estos casos se añaden medios auxiliares de sinterización al material en polvo. Los medios auxiliares de sinterización se vuelven líquidos a temperaturas más bajas que el material en polvo cuando se calientan, lo que facilita la densificación.

Las cerámicas finas son aun más difíciles de sinterizar, por lo que el carburo de silicio y otros materiales se dividen más finamente y se añaden boro y carbono como medios auxiliares de sinterización. En la fabricación de cerámicas de nitruro de silicio, a veces se utiliza nitruro de berilio y silicio como medios auxiliares de sinterización.

También se han comercializado juegos de cerámica para uso doméstico. Estos productos se fabrican mezclando arcilla cerámica con un medio auxiliar de sinterización, moldeándola en la forma deseada y sinterizándola en un horno microondas.

Principio de los Medios Auxiliares de Sinterización

El proceso de sinterización comienza moliendo las materias primas y mezclando los polvos. Si el material es especialmente difícil de sinterizar, en esta fase se mezclan los medios auxiliares de sinterización. A continuación, el polvo se coloca en un molde o similar y se prensa para darle una forma predeterminada. A veces se añade cera u otras sustancias al polvo para facilitar el moldeado. Si las partículas del polvo son pequeñas, puede producirse una densidad desigual en el molde, por lo que a veces el polvo se mezcla con un auxiliar de moldeo y se pulveriza para formar una materia prima granulada.

A continuación, si se añade materia orgánica durante el moldeo, se calienta lentamente a unos 400 °C para eliminar la materia orgánica. A continuación, el material se calienta a alta temperatura para su sinterización. En este punto, las cerámicas de óxido como la alúmina y la circonia suelen calentarse al aire. En el caso de los metales, como los materiales de acero, y las cerámicas sin óxido, como el nitruro de silicio, la sinterización se lleva a cabo en un gas inerte o al vacío para evitar la oxidación.

La sinterización es un fenómeno por el cual el calentamiento de un polvo compacto hace que las partículas de la materia prima se adhieran entre sí, reduciendo el espacio entre las partículas y solidificándolas. En los metales sólidos y las cerámicas, la sinterización se produce por el movimiento de los materiales a través de un fenómeno conocido como difusión, mientras que en los materiales difíciles de sinterizar, como el SiC y el Si3N4, la densificación no avanza mucho, incluso a altas temperaturas, a menos que se añada un medio auxiliar de sinterización. Las teorías convencionales no pueden explicar este fenómeno, y las nuevas teorías de energía libre han demostrado que las altas energías de los límites de grano pueden ser una barrera termodinámica para la sinterización. Se dice que la función de los medios auxiliares de sinterización es reducir la energía intergranular y mejorar la sinterización. La sinterización a baja temperatura también es importante para los materiales cerámicos estructurales de alta temperatura debido al problema del crecimiento de partículas durante la sinterización a altas temperaturas, lo que provoca una pérdida de resistencia.

¿Qué son los Tubos Estructurales?

Los tubos estructurales son tubos de acero que se utilizan con fines estructurales en la construcción y la ingeniería civil. La forma de la sección transversal de los tubos de acero puede ser circular o cuadrada, y se denominan tubos de acero cuadrados.

Hay muchos tipos de tubos estructurales, los tubos de acero al carbono para fines estructurales generales (STK) que se utilizan mucho en la construcción general, la ingeniería civil, los pilares de apoyo, las torres de acero y las piezas de maquinaria; los tubos cuadrados de acero para usos estructurales generales (STKR) que son cuadrados y se utilizan en la construcción y la ingeniería civil; los tubos de acero al carbono para uso estructural en maquinaria (STKM) que se utilizan para piezas de maquinaria como automóviles, maquinaria de construcción, maquinaria industrial y mobiliario de acero, y los tubos de acero cuadrados para uso estructural de maquinaria (STKMR), generalmente llamados cuadrados pequeños, que son delgados y se utilizan para automóviles, muebles de acero, etc.

Los tubos de acero al carbono para la construcción de edificios (STKN) tienen buena soldabilidad, por lo que se utilizan principalmente para componentes estructurales de edificios. Otros productos son los tubos de acero al carbono soldados por resistencia eléctrica para estructuras de automóviles (STAM), los tubos de acero de alta resistencia para torres de acero (STKT) y los tubos de acero inoxidable para estructuras de maquinaria (SUS-TK).

Usos de los Tubos Estructurales

Los ejemplos más concretos de aplicaciones de los tubos estructurales pueden organizarse por campos: en componentes de construcción, soportes de estructuras de acero para edificios, almacenes, edificios de apartamentos, viviendas unifamiliares y aparcamientos de varios pisos; soportes de tejados para estadios de béisbol, estadios y estaciones de ferrocarril; y tirantes para la resistencia a terremotos. Los componentes orientados al paisaje incluyen señales de tráfico, semáforos, barandillas y alumbrado, líneas aéreas de ferrocarril y señales ferroviarias.

Los componentes de equipos para parques, atracciones y parques temáticos incluyen toboganes, barras, gimnasios de jungla, ruedas de la fortuna, montañas rusas y otras aplicaciones. En los componentes de puentes, los tubos de acero se utilizan para puentes peatonales, puentes entubados y pasarelas de construcción, mientras que en las estructuras marinas, los tubos de acero se utilizan para cimientos marinos, cimientos de turbinas eólicas marinas, muelles flotantes y barreras contra tsunamis. En componentes de ingeniería civil, los tubos de acero se utilizan para pilotes de tuberías de acero, pilotes de cimentación de muros de aislamiento acústico y materiales de andamiaje temporal, mientras que en equipos de transporte se utilizan para materiales de rodillos transportadores, estanterías logísticas, palés y materiales de suspensión de pintura para automóviles.

Características de los Tubos Estructurales

Los tubos estructurales se caracterizan por no tener direccionalidad en sus secciones transversales circulares, tener el mayor momento secundario transversal en la misma área de sección transversal y una gran resistencia a la compresión y la torsión. Además, su resistencia a la presión del viento es superior a la de elementos estructurales como el acero conformado, lo que permite que las estructuras sean ligeras y de diseño económico. El peso reducido también tiene la ventaja de reducir los costes de transporte y aumentar el tamaño de las unidades. Además, su aspecto es redondeado, suave y elegante.

Existen varios métodos para fabricar tubos estructurales. El método de soldadura por resistencia eléctrica utiliza como material bobinas laminadas en caliente, las conforma en tubos y los produce en serie en una planta integrada mediante soldadura por resistencia de alta frecuencia. Los tubos de acero sin soldadura se fabrican a partir de palanquillas de acero redondas, que se calientan y se convierten en tubos huecos mediante una perforadora. Los tubos LSAW se fabrican biselando chapas gruesas, prensándolas en forma de tubos y soldándolas por el interior y el exterior mediante el método de soldadura por arco sumergido. Los tubos de acero en espiral se fabrican a partir de bobinas laminadas en caliente, desenrolladas con un cierto ángulo respecto al tubo, conformadas en forma de espiral y soldadas por costura desde el interior y el exterior mediante el método de soldadura por arco sumergido.

¿Qué es un Cuerpo Poroso?

Un cuerpo poroso es un material en cuyo interior se forma un gran número de pequeños huecos o vacíos. En la naturaleza existen muchos materiales porosos: la piedra pómez, el carbón vegetal, las conchas, las plantas, los huesos y otros tejidos tienen una estructura porosa. Las colmenas también tienen una estructura porosa con columnas hexagonales regulares huecas dispuestas sin huecos, lo que se conoce comúnmente como estructura de panal.

Además de los materiales naturales, la industria también procesa metales, resinas, vidrio y otros materiales para formar estructuras porosas artificiales, y produce un gran número de materiales porosos en función del uso previsto.

Usos de los Cuerpos Porosos

Los cuerpos porosos que se encuentran en la naturaleza se utilizan a menudo, y los principales materiales porosos naturales y sus aplicaciones son los siguientes:

• Zeolitas: catalizadores, acondicionadores del suelo y materiales de purificación del agua.
• Carbón Vegetal: material desodorizante, absorbente de humedad y filtrante.
• Conchas: material de purificación de agua para ríos y lagos.

Los cuerpos porosos fabricados a partir de diversos materiales también se utilizan en campos muy diversos.

• Metales Porosos (“Porous Metals”): materiales estructurales para edificios y maquinaria industrial, materiales de mitigación de choques y filtros para automóviles, huesos artificiales e implantes.
• Vidrio Poroso (“Porous Glass”): membranas de separación, soportes de catalizadores.
• Resinas Porosas (Resinas Espumadas): aislantes térmicos, materiales de amortiguación, absorbentes acústicos.

Características de los Cuerpos Porosos

Las características de los cuerpos porosos dependen no sólo de los componentes de su composición, sino también del modo de su estructura porosa. Por ejemplo, el tamaño de los huecos influye significativamente en las propiedades porosas. Cuando los cuerpos porosos se utilizan como adsorbentes o materiales de separación, el tamaño de las moléculas que pueden adsorberse o separarse depende del tamaño de los poros. Cuando los materiales porosos se utilizan como componentes estructurales, cuanto más pequeños son los poros, mayor es la resistencia mecánica, pero más pesado es el material.

El estado de formación de los huecos también influye en las propiedades del cuerpo poroso. Las estructuras porosas incluyen “estructuras de poros independientes”, en las que los poros individuales se forman de forma independiente, y “estructuras de poros continuos”, en las que los poros vecinos están conectados.

Tomando como ejemplo resinas porosas como la espuma de poliestireno y la espuma de uretano, los cuerpos porosos con una estructura de poros independientes no permiten el paso de gases o líquidos hacia el interior. Esto significa que el aire siempre queda atrapado en el interior del cuerpo poroso, lo que se traduce en unas elevadas propiedades de aislamiento térmico, flotabilidad y amortiguación. Por otro lado, los cuerpos porosos con una estructura de poros continua son menos rígidos que los que tienen una estructura de poros independiente, pero tienen excelentes propiedades de absorción de agua y sonido.

¿Qué es el Latón Rojo?

Es una aleación de zinc y cobre, pero con un contenido de zinc inferior al del tantalio. Concretamente, suele referirse a aquellos cuyo contenido de zinc oscila entre el 3 y el 20%, y se caracteriza generalmente por su color rojizo y su suavidad. Los que tienen un contenido de zinc en torno al 10% se denominan latón rojo  y los que tienen un contenido de zinc en torno al 15%, latón dorado.

Usos del Latón Rojo

El latón rojo es más blando y fácil de trabajar. Su color también varía en función del contenido de zinc, pero se utiliza generalmente para materiales de construcción, ornamentos y joyería debido a su aspecto rojizo.

También conocido como cobre rojo, el latón rojo es un material típico utilizado en bandas de música y otros instrumentos. Esto se debe no sólo al bello tono de color del cobre rojo, sino también a su resistencia a la corrosión, su buena trabajabilidad y sus propiedades de amortiguación del sonido.

Características del Latón Rojo

Tiene buena resistencia a la tracción, ductilidad y conductividad eléctrica, y es más resistente a la oxidación que los materiales de acero. Por otro lado, debido a su bajo contenido en zinc, el cobre curtido es un material blando y no se utiliza en aplicaciones que requieran dureza. 

Otra característica importante de este material es su color, de un rojo rojizo claro. Esto se debe a su mayor contenido de cobre  que hace que el color sea más parecido al del cobre, y se utiliza para ornamentos. Aunque el cobre bronceado suele utilizarse con fines decorativos, tiene cierto grado de resistencia a la corrosión, pero, al igual que el cobre puro, puede reaccionar con el oxígeno del aire y oxidarse, produciendo un óxido azul verdoso conocido como verdín. Comparado con el acero inoxidable y otras aleaciones de alta resistencia a la corrosión, el potencial de corrosión y oxidación es alto y requiere mantenimiento.

¿Qué son los Tubos Bourdon?

Los tubos Bourdon son generalmente tubos bloqueados en un extremo y procesados de forma que tengan una sección transversal plana, y se llaman así porque fueron inventados por E. Bourdon en Francia. Suele utilizarse como componentes de los manómetros, pero principios similares se emplean en barómetros, sistemas de presión diferencial, termómetros y otros instrumentos de medida.

Dependiendo de la aplicación, la forma del tubo Bourdon debe cambiar en función de los cambios de presión y temperatura, y cuanto mayor sea el movimiento, mayor será la precisión, por lo que, además de los tubos Bourdon curvados en forma de C que se utilizan normalmente, también se emplean tubos Bourdon en espiral y helicoidales.

Los tubos Bourdon se fabrican con una amplia gama de materiales, siendo común el uso de aleaciones altamente elásticas como el latón, el latón de aluminio, el acero inoxidable y el bronce de fósforo. El cobre berilio y el níquel span se utilizan especialmente para la medición de presión de alta precisión.

Usos de los Tubos Bourdon

El principal uso de los tubos Bourdon es como componente de manómetros, y los manómetros que utilizan tubos Bourdon se denominan manómetros de tubos Bourdon. Además de ser muy sencillos en su construcción y fáciles de usar, estos manómetros no requieren energía externa, como la electricidad, y pueden medir un amplio rango de presiones, desde el vacío hasta unos 200 bares, por lo que siguen siendo muy utilizados en aplicaciones industriales.

Los termómetros de tubos Bourdon, que utilizan el mismo principio que los manómetros de tubos Bourdon, también se utilizan mucho en la industria. Dado que la temperatura se mide utilizando la expansión y contracción del líquido o gas encerrado en el tubo Bourdon, presenta las siguientes ventajas: la distancia entre la parte indicadora y la parte sensible a la temperatura puede mantenerse separada, la medición es posible hasta altas temperaturas, la estructura es sencilla y no presenta problemas, y no se requiere suministro externo de energía.

Principio de los Tubos Bourdon

Cuando se utiliza un tubo Bourdon como manómetro, se conecta un tubo Bourdon doblado al punto de medición, y el tubo se extiende cuando la presión aumenta y se dobla cuando la presión disminuye, detectando así el cambio de curvatura del tubo en función de la presión. Cuando se utiliza como termómetro, un líquido como el alcohol se sella dentro del tubo, y cuando la temperatura aumenta, el tubo Bourdon se expande, haciendo que la superficie del líquido se mueva, y este movimiento se detecta como temperatura. Cambiando condiciones como el material y el grosor del tubos Bourdon en función de la precisión y el rango de medición requeridos, se puede satisfacer una amplia gama de condiciones de medición.

Sin embargo, con los manómetros de tubos Bourdon, la construcción normal dificulta su uso con medios corrosivos porque el medio receptor de presión está en contacto con el tubo Bourdon, y en condiciones de vibración o bajo amplitud de presión, la amplitud aumenta durante la medición, lo que provoca problemas de precisión. Para resolver estos problemas, también se utilizan manómetros de diafragma con un diafragma entre el tubo Bourdon y el medio receptor de presión y manómetros rellenos de glicerina con glicerina dentro del manómetro para suprimir el efecto sobre el tubo Bourdon en condiciones de vibración y pulsación.

¿Qué es la Fibra de Carbono y Grafito?

La fibra de carbono y grafito, es una fibra hecha completamente de carbono (C).

Existen dos tipos de fibras de carbono, las fibras de carbono a base de PAN y las fibras de carbono a base de brea, que tienen las características del carbono, como una excelente resistencia al calor y conductividad eléctrica. Las fibras de carbono tienen muchas ventajas, como ser ligeras, resistentes y duras, por lo que se utilizan en muchos campos.

Sin embargo, hay muchos campos en los que no se pueden utilizar actualmente debido a los problemas de precio.

Usos de las Fibras de Carbono y Grafito

Las fibras de carbono y grafito se utilizan en una amplia gama de campos como alternativa a los materiales metálicos, aprovechando al máximo sus propiedades de ligereza sin perder su resistencia. Además, su flexibilidad, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión e ignifugación les confieren una amplia gama de aplicaciones.

Rara vez se utiliza solo y suele componerse con materiales como resinas, cerámicas y metales en forma de compuestos de fibra de carbono y grafito. Se utiliza en campos como la aviación, los cohetes y los satélites, donde se requiere una reducción de peso y una gran resistencia, y también en equipos médicos como miembros artificiales, sillas de ruedas y camas de ancianos.

En la industria del automóvil, en particular, las fibras de carbono y grafito desempeñan un papel importante, ya que la reducción del peso de los vehículos redunda en una mayor eficiencia en el consumo de combustible. Por esta razón, las fibras de carbono se utilizan en una amplia gama de vehículos, desde coches de carreras a coches normales. Por su resistencia y elasticidad, también se utilizan en equipamiento deportivo, como palos de golf, cañas de pescar, cuadros de bicicleta, raquetas de tenis, esquís y tablas de snowboard.

En el futuro, las láminas de fibra de carbono y grafito también podrían aplicarse en los campos de la arquitectura y la ingeniería civil para mejorar la resistencia a los terremotos aplicándolas a estructuras de hormigón, o como materiales alternativos para cables de puentes colgantes y armazones de acero.

Tipos de Fibras de Carbono y Grafito

Existen dos tipos de fibras de carbono y grafito, en función de la materia prima utilizada.

1. Fibras de Carbono y Grafito a Base de PAN

Las fibras de carbono y grafito fabricadas a partir de fibras de poliacrilonitrilo (PAN) carbonizadas se utilizan en muchos sectores industriales y están muy extendidas en aplicaciones familiares de ocio y deporte.

Las fibras de carbono y grafito a base de PAN tienen filamentos (hilos simples) con un diámetro de 5-15 µm y se utilizan en haces. El tipo de estopa regular tiene 30.000 filamentos y el tipo de estopa grande tiene 48.000 filamentos.

2. Fibras de Carbono y Grafito a base de brea

Las fibras de carbono y grafito a base de brea se producen a partir de sólidos negros (brea) obtenidos del proceso de destilación del petróleo crudo, del que se han eliminado los componentes volátiles. Tiene la característica de que el módulo de elasticidad puede ajustarse y se utiliza para productos en los que no se requiere una gran elasticidad o, por el contrario, en los que se requiere una gran elasticidad.

Las fibras de carbono y grafito a base de brea también tienen un diámetro de fibra única de 10-15 µm y se clasifican en fibras de brea mesofásica y fibras de brea isotrópica. Las fibras de paso isótropo se caracterizan por una gran resistencia al calor y a la fricción, lo que las hace útiles para las pastillas de freno de los automóviles. Las fibras de paso mesofásico se caracterizan por su corto tiempo de convergencia de las vibraciones.

Las propiedades de las fibras discontinuas mesofásicas son muy beneficiosas para los problemas de vibración de la maquinaria, sobre todo en los equipos de fabricación de semiconductores y LCD, que no son susceptibles a las vibraciones, por lo que se utilizan en grandes cantidades.

Más Información sobre las Fibras de Carbono y Grafito

Métodos de Producción de Fibras de Carbono y Grafito

1. Fibras de Carbono y Grafito a Base de PAN
   En el proceso de resistencia a la llama, las fibras de PAN se oxidan a una temperatura de 200-300 °C, convirtiendo las moléculas en una estructura cíclica. En el proceso de carbonización posterior, se aplica calor bajo un entorno de gas inerte a una temperatura de 1.000 °C o más para convertir la estructura molecular en una estructura cristalina de carbono.

Una vez finalizado el proceso de carbonización, se siguen produciendo fibras de carbono con una gran resistencia y un elevado módulo de elasticidad, pero la grafitización a temperaturas de 2.000 °C o superiores produce fibras de grafito con una resistencia ligeramente inferior pero un módulo de elasticidad muy elevado.

1. Fibras de Carbono y Grafito a Base de Brea
   Se fabrican fibrosando y sinterizando brea de hulla o de petróleo. Las fibras largas se forman a partir de la brea en un proceso de hilado por fusión previo a la ignifugación, que luego se estabiliza para obtener fibras precursoras.

Al igual que las fibras de carbono y grafito a base de PAN, las fibras precursoras se someten a procesos de ignifugación, carbonización y grafitización para obtener fibras de carbono a base de brea.

¿Qué son los Filamentos?

Los filamentos son cristales metálicos (monocristales) con forma de bigote o de aguja que han crecido a partir de superficies metálicas, principalmente de estaño (Sn) o zinc (Zn). Suelen tener un diámetro de 1-2 µ y una longitud de 1-10 µ.

Los filamentos crecen espontáneamente. Si los bigotes en crecimiento cortocircuitan partes con diferentes diferencias de potencial, como líneas de señal o de alimentación en circuitos electrónicos, o si los bigotes en crecimiento se desprenden, se dispersan y penetran en el interior de equipos electrónicos, se cortocircuitan partes no especificadas del circuito electrónico, provocando diversos fallos en el equipo electrónico.

Los filamentos son difíciles de ver a simple vista, e identificar la causa de los fallos provocados por cortocircuitos debidos al contacto temporal con los filamentos puede ser una tarea muy difícil.

En las décadas de 1940 y 1950, el zinc (Zn) y el estaño (Sn) se utilizaban como materiales de chapado y soldadura. Esto provocó muchos fallos en los equipos debido a la formación de filamentos. La generación de filamentos se suprimió añadiendo una pequeña cantidad de plomo (Pb) como contramedida, pero la generación de filamentos ha vuelto a ser un problema debido al cambio a las soldaduras sin plomo desde el año 2000.

Usos de los Filamentos

Los filamentos, como se les conoce comúnmente, tienen un efecto perjudicial en los equipos eléctricos. Por ello, la investigación de medidas para evitar su formación ha llevado a la creación de la tecnología de supresión de filamentos.

Sin embargo, los propios filamentos son monocristales con pocos defectos, lo que significa que son muy resistentes al calor y a la corrosión. Estas propiedades se utilizan para reforzar cerámicas, metales y compuestos plásticos.

En concreto, se utiliza como agente de refuerzo de cerámicas que pueden calentarse por microondas y como agente de refuerzo de cerámicas duras en herramientas de corte.

Características de los Filamentos

Los filamentos se pueden clasificar en dos tipos: filamentos genuinos y filamentos no genuinos.

Los filamentos genuinos son principalmente monocristales que crecen en la superficie del metal.
Estos filamentos son del mismo elemento que el metal subyacente sobre el que crecen y se producen a temperatura ambiente. Los filamentos empiezan a crecer cuando la película de metalizado se somete a una ligera tensión de compresión. Como la tensión aplicada a la película de revestimiento es difícil de predecir, la generación de filamentos es también un fenómeno impredecible.
Los metales en los que tienden a crecer auténticos bigotes son el estaño (Sn), el zinc (Zn) y el cadmio (Cd), y los filamentos que crecen en estos metales se producen a temperatura ambiente. Los filamentos también pueden aparecer en metales como la plata (Ag), el oro (Au), el hierro (Fe) y el plomo (Pb) a altas temperaturas.

Por otra parte, los filamentos no genuinos suelen formarse artificialmente.
En la actualidad se han establecido varios métodos para formar filamentos no auténticos, que se utilizan como refuerzos para metales y plásticos.
Los filamentos pueden formarse por condensación de fases de vapor, deposición a partir de una solución, deposición electrolítica, reducción y descomposición térmica.

En algunos casos, los filamentos hechos de carburo de silicio o nitruro de silicio, en lugar de metal, se han comercializado como agentes de refuerzo como auténticos filamentos.

¿Qué es el Bronce de Aluminio?

El bronce de aluminio es una aleación cuyos componentes principales son el aluminio y el cobre.

Se utiliza en muchos sectores industriales porque la combinación de aluminio y cobre permite aunar las buenas propiedades de cada uno. El aluminio es ligero, resistente a la corrosión y buen conductor térmico.

El cobre, por su parte, desempeña un papel importante en la industria eléctrica y los intercambiadores de calor debido a su excelente conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión. El bronce de aluminio combina estas propiedades para aumentar la solidez y la resistencia a la corrosión y al desgaste.

El bronce de aluminio se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como barcos, automóviles, aviones y piezas de maquinaria, y es especialmente importante en entornos en los que se requiere resistencia a la corrosión y las piezas están expuestas a altas temperaturas. También se utiliza a veces en el campo de la arquitectura y el diseño por su aspecto estético y su resistencia a la corrosión.

Usos del Bronce de Aluminio

Los principales usos del Bronce de Aluminio son:

1. Barcos

Su gran resistencia a la corrosión y durabilidad en agua de mar lo hacen adecuado para su uso en entornos marinos. Se utiliza para hélices de barcos, piezas del casco y decoraciones de barcos.

2. Automóviles

Se utiliza para piezas en las que se requiere resistencia a la corrosión y poco peso. Puede utilizarse en piezas del motor, exteriores de la carrocería y suspensiones.

3. Aeronaves

Utilizado en piezas estructurales y de motor de aeronaves, donde el peso ligero es particularmente importante.

4. Piezas Mecánicas

Se utiliza en situaciones en las que se requiere alta resistencia y resistencia al desgaste. Se utiliza para piezas mecánicas como engranajes, cojinetes y pernos.

5. Intercambiadores de Calor

El bronce de aluminio se utiliza para tubos y aletas en intercambiadores de calor, aprovechando su alta conductividad térmica.

6. Materiales de Construcción

Debido a su resistencia a la corrosión y a sus cualidades estéticas, el bronce de aluminio se utiliza a veces como material decorativo y exterior para la construcción.

7. Industria Eléctrica

Debido a su excelente conductividad eléctrica, se utiliza para conectores eléctricos y componentes de conductores eléctricos. Además, también se emplea en la industria química, equipos médicos, equipamiento deportivo y objetos de arte.

Principios del Bronce de Aluminio

El bronce de aluminio es una aleación compuesta principalmente de aluminio y cobre. Las propiedades y características del bronce de aluminio vienen determinadas por su relación de composición, microestructura y estructura cristalina.

1. Relaciones de Composición

El bronce de aluminio suele estar disponible en diferentes grados de aleación en función de la proporción de aluminio y cobre. En la mayoría de los casos, el contenido de cobre se estima entre el 10 y el 15%, pero se ajusta en función del uso específico previsto. Las proporciones de los componentes son muy importantes, ya que influyen en las propiedades de la aleación.

2. Separación de Fases

Durante la aleación de los bronces al aluminio, los átomos de aluminio y cobre se mezclan para formar una nueva estructura cristalina. En este proceso, el aluminio y el cobre coexisten como partículas finas o cristales y forman una microestructura, que influye en propiedades como la resistencia de la aleación, la dureza y la resistencia al desgaste.

3. Interacción

El aluminio y el cobre combinan sus propiedades para que la aleación en su conjunto tenga propiedades de ambos. Por ejemplo, el aluminio es ligero y resistente a la corrosión, mientras que el cobre tiene una alta conductividad eléctrica.

4. Endurecimiento

El bronce de aluminio puede endurecerse mediante trabajo en frío o tratamiento térmico para aumentar la solidez y la resistencia al desgaste del material. Los mecanismos de endurecimiento incluyen el fortalecimiento de los cristales y la formación de precipitados finos.

Tipos de Bronce de Aluminio

Los tipos de bronce de aluminio son los siguientes:

1. Bronce de Aluminio y Silicio

Este tipo de bronce de aluminio es una aleación de cobre y aluminio con silicio añadido. Tiene una gran resistencia a la corrosión, resistencia mecánica y una excelente resistencia al desgaste. Suele utilizarse para piezas deslizantes y en entornos en los que se requiere resistencia a la corrosión.

2. Bronce Alúmina-Níquel

Es una aleación de cobre y aluminio con níquel añadido. Presenta una excelente resistencia a la corrosión, al desgaste y al calor, así como una gran solidez. Adecuado para su uso en agua de mar y en entornos con altas temperaturas.

3. Bronce de Hierro Aluminizado

Es una aleación de cobre y aluminio con hierro añadido. Presenta una excelente resistencia a la corrosión, al desgaste y al calor, así como una gran solidez. A veces se utiliza en piezas de máquinas y piezas deslizantes.

4. Bronce Fundido Aluminizado

Esta aleación se fabrica añadiendo plomo y estaño al cobre y al aluminio. Esto mejora la colabilidad, la resistencia a la corrosión y las propiedades de deslizamiento. Puede utilizarse para fundir piezas de formas adecuadas y suele emplearse en piezas de máquinas y cojinetes.

Aparte de estas, hay muchas otras aleaciones de bronce de aluminio que se adaptan a requisitos específicos. Es importante seleccionar el tipo de bronce de aluminio adecuado para la aplicación, y cada tipo de aleación con propiedades diferentes se utiliza ampliamente en la industria y la fabricación.