martes, 3 de mayo de 2011

Fibra de carbono

La fibra de carbono es un material compuesto, constituido principalmente por carbono. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera y el plástico. Por su dureza tiene menor resistencia al impacto que el acero. Al igual que la fibra de vidrio, es un caso común de metonimia, en el cual se le da al todo el nombre de una parte, en este caso el nombre de las fibras que lo refuerzan.


Al tratarse de un material compuesto, en la mayoría de los casos -aproximadamente un 75%- se utilizan polímeros termoestables. El polímero es habitualmente resina epoxi, de tipo termoestable aunque otros polímeros, como el poliéster o el viniléster también se usan como fibra de carbono aunque están cayendo en desuso.



Las propiedades principales de este compuesto son:
. Elevada resistencia mecánica, con un módulo de elasticidad elevado.
. Baja densidad, en comparación con otros elementos como por ejemplo el acero.
. Elevado precio de producción.
. Resistencia a agentes externos.
. Gran capacidad de aislamiento térmico.
. Resistencia a las variaciones de temperatura, conservando su forma, sólo si se utiliza matriz termoestable.


Las razones del elevado precio de los materiales realizados en fibra de carbono se debe a varios factores:
. El refuerzo, fibra, es un polímero sintético que requiere un caro y largo proceso de producción. Este proceso se realiza a alta temperatura -entre 1100 y 2500 ºC- en atmósfera de hifrógeno durante semanas o incluso meses, dependiendo de la calidad que se desee obtener ya que pueden realizarse procesos para mejorar algunas de sus características una vez se ha obtenido la fibra.
. El uso de materiales termoestables dificulta el proceso de creación de la pieza final, ya que se requiere de un complejo utillaje especializado, como el horno autoclave.


Tiene muchas aplicaciones en la industria aeronáutica y automovilística, al igual que en barcos y bicicletas, donde sus propiedades mecánicas y ligereza son muy importantes. También se está haciendo cada vez más común en otros artículos de consumo como patines en línea, raquetas de tenis, edificios, ordenadores portátiles, trípodes y cañas de pesca e incluso en joyería.


Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Un filamento es un fino tubo con un diámetro de 5-8 micrómetros y consiste mayoritariamente en carbono.