Polmeros

Concepto

Los polmeros (del griego poly: muchos y mero: parte, segmento)

son macromolculas (generalmente orgnicas) formadas por la unin de molculas ms

pequeas llamadas monmeros. El almidn, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de

polmeros naturales, entre los ms comunes de estos y entre los polmeros sintticos

encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.

Clasificacin

Segn su origen

Polmeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polmeros y

las biomolculas que forman los seres vivos son macromolculas polimricas. Por

ejemplo, las protenas, los cidos nucleicos, los polisacridos (como la celulosa y

la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.

Polmeros semisintticos. Se obtienen por transformacin de polmeros naturales. Por

ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.

Polmeros sintticos. Muchos polmeros se obtienen industrialmente a partir de los

monmeros. Por ejemplo, el nailon, el poliestireno, el Policloruro de vinilo (PVC),

elpolietileno, etc.

Segn su mecanismo de polimerizacin En 1929 Carothers propuso la siguiente

clasificacin:

Polmeros de condensacin. La reaccin de polimerizacin implica a cada paso la

formacin de una molcula de baja masa molecular, por ejemplo agua.

Polmeros de adicin. La polimerizacin no implica la liberacin de ningn compuesto

de baja masa molecular.Esta polimerizacin se genera cuando un "catalizador", inicia la

reaccin. Este catalizador separa la unin doble carbono en los monmeros, luego

aquellos monmeros se unen con otros debido a los electrones libres, y as se van

uniendo uno tras uno hasta que la reaccin termina.

Clasificacin de Flory (modificacin a la de Carothers para considerar la cintica de la

reaccin):

Polmeros formados por reaccin en cadena. Se requiere un iniciador para comenzar

la polimerizacin; un ejemplo es la polimerizacin de alquenos (de tipo radicalario). En

este caso el iniciador reacciona con una molcula de monmero, dando lugar a un

radical libre, que reacciona con otro monmero y as sucesivamente. La concentracin

de monmero disminuye lentamente. Adems de la polimerizacin de alquenos, incluye

tambin polimerizacin donde las cadenas reactivas son iones (polimerizacin catinica

y aninica).

Polmeros formados por reaccin por etapas. El peso molecular del polmero crece a

lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monmero

desaparece rpidamente, pero no da inmediatamente un polmero de peso molecular

elevado, sino una distribucin entre dmeros, trmeros, y en general, oligmeros;

transcurrido un cierto tiempo, estos oligmeros empiezan a reaccionar entre s, dando

lugar a especies de tipo polimrico. Esta categora incluye todos los polmeros de

condensacin de Carothers y adems algunos otros que no liberan molculas pequeas

pero s se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.

Segn su composicin qumica

Polmeros orgnicos. Posee en la cadena principal tomos de carbono.

Polmeros orgnicos vinlicos. La cadena principal de sus molculas est formada

exclusivamente por tomos de carbono. Dentro de ellos se pueden distinguir:

Poliolefinas, formados mediante la polimerizacin de olefinas. o Ejemplos: polietileno y polipropileno.

Polmeros estirnicos, que incluyen al estireno entre sus monmeros. o Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-butadieno.

Polmeros vinlicos halogenados, que incluyen tomos de halgenos (cloro, flor...) en su composicin.

o Ejemplos: PVC y PTFE. Polmeros acrlicos. Ejemplos: PMMA.

Polmeros orgnicos no vinlicos. Adems de carbono, tienen tomos

de oxgeno o nitrgeno en su cadena principal.

Algunas sub-categoras de importancia:

Polisteres

Poliamidas

Poliuretanos

Polmeros inorgnicos. Entre otros:

Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros.

Basados en silicio. Ejemplo: silicona.

Segn su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polmeros, una de las formas empricas ms sencillas consiste en calentarlos

por encima de cierta temperatura. Segn si el material funde y fluye o por el contrario no lo

hace se diferencian tres tipos de polmeros:

Termoplsticos, que fluyen (pasan al estado lquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado slido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta

pocos (o ningn) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP),

cloruro de polivinilo PVC.

Termoestables, que no fluyen, y lo nico que conseguimos al calentarlos es que se descompongan qumicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una

estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos

relativos de las molculas.

Elastmero, plsticos con un comportamiento elstico que pueden ser deformados fcilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura.

La clasificacin termoplsticos / termoestables es independiente de la clasificacin

elastmeros / plsticos / fibras. Existen plsticos que presentan un comportamiento

termoplstico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la

principal subdivisin del grupo de los plsticos y hace que a menudo cuando se habla de

"los termoestables" en realidad se haga referencia solo a "los plsticos termoestables". Pero

ello no debe hacer olvidar que los elastmeros tambin se dividen en termoestables (la gran

mayora) y termoplsticos (una minora pero con aplicaciones muy interesantes).

Segn sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polmeros pueden clasificarse en:

Elastmeros. Son materiales con muy bajo mdulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero

recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensin y

contraccin los elastmeros absorben energa, una propiedad

denominada resiliencia.

Plsticos. Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que

resaltar que el trmino plstico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la

totalidad de los polmeros.

Fibras. Presentan alto mdulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.

Recubrimientos. Son sustancias, normalmente lquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo

resistencia a la abrasin.

Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesin y una alta cohesin, lo que les permite unir dos o ms cuerpos por contacto superficial.

PROPIEDADES

Los polmeros industriales en general suelen ser malos conductores elctricos, por lo que se

emplean masivamente en la industria elctrica y electrnica como materiales aislantes.

Las baquelitas (resinas fenlicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el

aparellaje de baja tensin hace ya muchos aos; termoplsticos como elPVC y los PE, entre

otros, se utilizan en la fabricacin de cables elctricos, llegando en la actualidad a tensiones

de aplicacin superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrnicos

se construyen en termoplsticos de magnficas propiedades mecnicas, adems de elctricas

y de gran duracin y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas

ABS. Para evitar cargas estticas en aplicaciones que lo requieran, se ha generalizado el uso

de antiestticos que permite en la superficie del polmero una conduccin parcial decargas

elctricas. Evidentemente la principal desventaja de los materiales plsticos en estas

aplicaciones est en relacin a la prdida de caractersticas mecnicas y geomtricas con la

temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas

temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200 C). Las propiedades elctricas

de los polmeros industriales estn determinadas principalmente, por la naturaleza qumica

del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la

microestructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho ms a las propiedades

mecnicas. Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos

elctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las caractersticas

elctricas de estos materiales. Los polmeros conductores fueron desarrollados en 1974 y

sus aplicaciones an estn siendo estudiadas.

Propiedades fsicas de los polmeros

Estudios de difraccin de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que

este material, constituido por molculas que pueden contener desde 1000 hasta 150 000

grupos CH2 CH2 presentan regiones con un cierto ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carcter amorfo: a stas ltimas se les considera defectos del cristal. En este

caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas fuerzas de

van der Waals. En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recae en

los enlaces de H. La temperatura tiene mucha importancia en relacin al comportamiento

de los polmeros. A temperaturas ms bajas los polmeros se vuelven ms duros y con

ciertas caractersticas vtreas, debido a la prdida de movimiento relativo entre las cadenas

que forman el material. La temperatura a la que funden las zonas cristalinas se llama

temperatura de fusin (Tf). Otra temperatura importante es la de descomposicin y es

conveniente que sea bastante superior a Tf.

Las propiedades mecnicas

Son una consecuencia directa de su composicin, as como de la estructura molecular, tanto

a nivel molecular como supermolecular. Actualmente las propiedades mecnicas de inters

son las de los materiales polmeros y stas han de ser mejoradas mediante la modificacin

de la composicin o morfologa: por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polmeros

se ablandan y recuperan el estado de slido elstico o tambin el grado global del orden

tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecnicas es

generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales

bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el comportamiento de estos polmeros

en aplicaciones prcticas. Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para

comprender el comportamiento mecnico de los materiales plsticos a travs de la

deformacin de la red de polmeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los

esfuerzos para describir la deformacin de otros polmeros slidos en trminos de procesos

operando a escala molecular son ms recientes. Por lo tanto, se considerarn los diferentes

tipos de respuesta mostrados por los polmeros slidos a diferentes niveles de tensin

aplicados; elasticidad, viscoelasticidad, flujo plstico y fractura.

Propiedades qumicas de los polmeros

Las propiedades qumicas de los polmeros se manifiestan a travs de la afinidad que

tengan los elementos constitutivos del polmero con el medio al cual estn expuestos.

Todos los tomos de los polmeros estn combinados, sin embargo existe el riesgo de la

disolucin , la cual hace que los elementos se separen del polmero, y debido a esto no

deben ser expuestos a solventes (acetona, alcohol, etc.).

Son permeables a muchos fluidos.

La exposicin a la radiacin solar puede hacer que el material se avere, pierda pigmento,

se fracture y se rompa segn la cantidad de calor.

No son afectados por el fenmeno de corrosin; los elementos ya estn oxidados

naturalmente.

No reaccionan con cidos.

Fenmeno en el cual los elementos combinados tienen una mayor afinidad con algn

elemento del medio que lo rodea, que con los elementos del mismo polmero.

Fenmeno en el cual fluidos, lquidos y gases, puedan pasar a travs de los intersticios de

los polmeros.

Infrarrojo (Gran longitud de onda) y Ultravioleta (Baja longitud de onda).

mtodos de procesamiento

1. Moldeo por inyeccin

2. Moldeo por extrusin

3. Moldeo por soplado

4. Moldeo por vaco

5. Calandrado

1) Moldeo por inyeccin

Un mbolo o pistn de inyeccin se mueve rpidamente hacia adelante y hacia atrs para

empujar el plstico ablandado por el calor a travs del espacio existente entre las paredes del

cilindro y una pieza recalentada y situada en el centro de aqul. Esta pieza central se emplea,

dada la pequea conductividad trmica de los plsticos, de forma que la superficie de

calefaccin del cilindro es grande y el espesor de la capa plstica calentada es pequeo. Bajo

la accin combinada del calor y la presin ejercida por el pistn de inyeccin, el polmero es

lo bastante fluido como para llegar al molde fro donde toma forma la pieza en cuestin. El

polmero estar lo suficiente fluido como para llenar el molde fro. Pasado un tiempo breve

dentro del molde cerrado, el plstico solidifica, el molde se abre y la pieza es removida. El

ritmo de produccin es muy rpido, de escasos segundos

2) Moldeo por extrusin

En el moldeo por extrusin se utiliza un transportador de tornillo helicoidal. El polmero es

transportado desde la tolva, a travs de la cmara de calentamiento, hasta la boca de descarga,

en una corriente continua. A partir de grnulos slidos, el polmero emerge de la matriz de

extrusin en un estado blando. Como la abertura de la boca de la matriz tiene la forma del

producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida

adecuada.

Extrusin de film tubular

En esto proceso se funde

polietileno de baja

densidad. El fundido es

extrudo a travs de una

matriz anular. Se introduce

aire inflando el tubo del

polmero extrudo para

formar una burbuja del

dimetro requerido, la que

es enfriada por una

corriente de aire. El film es arrastrado por un par de rodillos que aplastan la burbuja

manteniendo as el aire empleado para inflar la burbuja dentro de ella.

3) Moldeo por insuflacin de aire

Es un proceso usado para hacer formas huecas (botellas, recipientes). Un cilindro plstico de

paredes delgadas es extrudo y luego cortado en el largo que se desea. Luego el cilindro se

coloca en un molde que se cierra sobre el polmero ablandado y le suprime su parte inferior

cortndola. Una corriente de aire o vapor es insuflado por el otro extremo y expande el

material hasta llenar la cavidad. El molde es enfriado para el fraguado.

4) Moldeo por vaco

Mediante este proceso se

comprime una chapa de resina

termoplstica ablandada por el

calor contra un molde fro. La

chapa toma y conserva la forma

del molde. Este mtodo se

emplea para revestimientos

interiores (puertas de heladeras,

gabinetes, etc.)

5) Calandrado

El proceso se emplea para la fabricacin de chapas y pelculas plsticas. Consiste en pasar

un polmero convertido en una masa blanda entre una serie de rodillos calentados. A medida

que el polmero pasa a travs de los rodillos se forma" un producto uniforme. El ltimo par

do rodillos se ajustan para dar el espesor deseado. El sistema de rodillos de enfriamiento da

a las chapas o pelculas su estructura molecular permanente.

Aplicaciones domesticas (generales, industriales, sector aeroespacial)

Ejemplos de partes plsticas rgidas

envases

cobertores

estructuras

transmisiones

Ejemplos de partes plsticas elsticas

bandas de goma

empaques o aislantes

bandas de transmisin

llantas

El polmero VICTREX PEEK, la Pelcula APTIV y los Revestimientos VICOTE son

plsticos de ingeniera apropiados para aplicaciones exteriores donde ocurre el contacto con

qumica y partculas atmosfricas. Las aplicaciones interiores exigen propiedades que los

polmeros de alto desempeo de Victrex ofrecen, como durabilidad, propiedades anti-llama

y bajos niveles de liberacin de humo y toxicidad.

Todas estas ventajas polimricas explican la eficiencia en trminos de peso de las

aeronaves y de facilidad en la fabricacin, combinando diversas piezas en una nica con la

mejor uniformidad. Piezas de poco peso significan un montaje ms fcil para los

fabricantes y reducciones de costes operacionales de las aeronaves.

Otras soluciones para la industria aeroespacial son:

Bismaleimidas y poliimidas

Las resinas BMI y poliimidas son empleadas para aplicaciones a altas temperaturas en

aeronaves, misiles o circuitos. Excelentes propiedades mecnicas con una alta estabilidad

trmica y termo-oxidativa, resistencia qumica y a la luz, as como constante dielctrica

pequea. Por ello se suelen utilizar como recubrimientos y matrices para composites.

Adhesivos

La industria aeroespacial se centra sobre todo en los adhesivos epoxi, fenlicos,

bismaleimidas y poliimidas para la mayora de las adhesiones estructurales, y el PUR

(poliuretano) para aplicaciones de menos compromiso. Aunque el que lleva la voz cantante

en todas las aplicaciones estructurales es el epoxi.

CERMICOS

concepto

La cermica (palabra derivada del griego keramikos, sustancia quemada) es el arte de fabricar recipientes, vasijas y otros objetos de arcilla, u otro material cermico y

por accin del calor transformarlos en recipientes de terracota, loza o porcelana. No solo se

aplica a las industrias de silicatos (grupo de minerales de mayor abundancia, pues constituyen

ms del 95 % de la corteza terrestre), sino tambin a artculos y recubrimientos aglutinados

por medio del calor, con suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este

campo se est ampliando nuevamente incluyendo en l a cementos y esmaltes sobre metal.

Clasificacin

Dependiendo de la naturaleza y tratamiento de las materias primas y del proceso de

coccin, se distinguen dos grandes grupos de materiales cermicos: las cermicas

gruesas y las cermicas finas.

Materiales cermicos porosos o gruesos. No han sufrido

vitrificacin, es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la arena

debido a que la temperatura del horno es baja. Su fractura (al

romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases,

lquidos y grasas. Los ms importantes:

1. Arcilla cocida: de color rojiza debido al xido de hierro de

las arcillas empleadas. La temperatura de coccin es de unos

800C. A veces, la pieza se recubre con esmalte de color blanco

(xido de estao) y se denomina loza estannfera. Con ella se

fabrican: baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, cazuelas, etc.

2. Loza italiana: Se fabrica con arcilla entre amarilla-rojiza

mezclada con arena, pudiendo recubrirse de barniz transparente.

La temperatura de coccin ronda los1000C. Se emplea para

fabrijar vajillas baratas, adornos, tiestos....

3. Loza inglesa: Fabricada de arcilla arenosa a la cual se le ha

eliminado el xido de hierro y se le ha aadido silex, yeso, feldespato

(bajando el punto de fusin de la mezcla) y caoln para mejorar la blancura

de la pasta. Se emplea para vajillay objetos de decoracin.La coccin se

realiza en dos fases:

1. Se cuece a unos 1100C. tras lo cual se saca del horno y se recubre con esmalte. 2. Se introduce de nuevo en el horno a la misma temperatura 3. Refractarios: Se fabrican a partir de arcillas mezcladas con xidos de aluminio,

torio, berilio y circonio. La coccin se efecta entre los 1.300 y los 1.600 C,

seguidos de enfriamientos muy lentos para evitar agrietamientos ytensiones

internas. Se obtienen productos que pueden resistir temperaturas de hasta 3.000 C.

Las aplicaciones ms usuales son: ladrillos refractarios (que deben soportar altas

temperaturas en los hornos) y electrocermicas (usados en automocin, aviacin....

Materiales cermicos impermeables o finos: en los que se somenten a

temperaturas suficientemente altas como para vitrificar completamente la arena de

cuarzo. As, se obtienen productos impermeables y ms duros. Los ms importantes

son:

1. Gres cermico comn: obtenido a partir de arcillas ordinarias, sometidas a temperaturas de unos 1.300 C. Es muy empleado en pavimentos y paredes.

2. Gres cermico fino: Obtenido a partir de arcillas conteniendo xidos metlicos a las que se le aade un fundente (feldespato) para bajar el punto de fusin. Ms tarde

se introducen en un horno a unos 1.300 C. Cuando esta a punto de finalizar la

coccin, se impregnan los objetos de sal marina que reacciona con la arcilla

formando una fina capa de silicoalunminato alcalino vitrificado que confiere al gres

su vidriado caracterstico. Se emplea para vajillas, azulejos...

3. Porcelana: obtenido a partir de una arcilla muy pura, caoln,mezclada con fundente (feldespato) y un desengrasante (cuarzo o slex). Su coccin se realiza en dos fases:

una a una temperatura de entre 1.000 y 1.300 C y, tras aplicarle un esmalte otra a

ms alta temperatura pudiendo llegar a los 1.800 C. Teniendo multitud de

aplicaciones en el hogar (pilas de cocina, vajillas, tazas de caf, etc.) y en la

industria (toberas de reactores, aislantes en transformadores, etc.).

Propiedades

Comparados con los metales y plsticos son duros, no combustibles y no oxidables. Su gran

dureza los hace un material ampliamente utilizado como abrasivo y como puntas cortantes

de herramientas. Gran resistencia a altas temperaturas, con gran poder de aislamiento

trmico y, tambin, elctrico. Gran resistencia a la corrosin y a los efectos de la erosin que

causan los agentes atmosfricos. Alta resistencia a casi todos los agentes qumicos. Una

caracterstica fundamental es que pueden fabricarse en formas con dimensiones determinadas

Los materiales cermicos son generalmente frgiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan

ante esfuerzos de tensin y presentan poca elasticidad.

Procesado

o Extraccin: obtencin de la arcilla, en las canteras, llamadas barrenos, que adems

de ser a cielo abierto, suelen situarse en las inmediaciones de la fbrica de arcilla.

o Preparacin: Consiste en la molienda primero y la mezcla de las diferentes materias

primas que componen el material. La composicin variar en funcin de las

propiedades requeridas por la pieza de cermica terminada. Las partculas y otros

constituyentes tales como aglutinantes y lubricantes pueden ser mezclados en seco o

hmedo. Para productos cermicos tales como ladrillos comunes, tuberas para

alcantarillado y otros productos arcillosos, la mezcla de los ingredientes con agua es

una prctica comn. Para otros materiales cermicos, las materias primas son tierras

secas con aglutinantes y otros aditivos.

o Conformacin: los mtodos de modelado de cermica que se utilizan mas

comnmente.

o Prensado. La materia prima puede ser prensada en estado seco, plstico o

hmedo, dentro de un troquel para formar productos elaborados 8Ver vdeo

como se fabrican los azulejos ms abajo).

o Prensado en seco: este mtodo se usa frecuentemente para productos refractarios (materiales de alta resistencia trmica) y componentes cermicos electrnicos. El prensado en seco se puede definir como

la compactacin uniaxial simultanea y la conformacin de los polvos granulados con pequeas

cantidades de agua y/o pegamentos orgnicos en un troquel. Despus del estampado en fro, las

partculas son normalmente calentadas (sinterizadas) a fin de que se consigan la fuerza y las

propiedades microestructurales deseadas. El prensado en seco se utiliza mucho porque permite fabricar

una gran variedad de piezas rpidamente con una uniformidad y tolerancia pequeas

o Extrusin. Las secciones transversales sencillas y las formas huecas de los materiales cermicos en estado plstico a travs de un troquel de embutir. (Ver vdeo como se fabrican los ladrillos ms abajo).

Secado: Las piezas recin moldeadas se romperan si se sometieran inmediatamente al proceso de coccin, por lo que es necesario someterlas a una etapa de secado con el propsito es eliminar el agua

antes de ser sometida a altas temperaturas. Generalmente, la eliminacin de agua se lleva a cabo a

menos de 100C y puede tardar tanto como 24h. para un trozo de cermica grande.

Coccin: al cocer las arcillas a alta temperatura se producen una serie de reacciones que desembocan en una consistencia ptrea y una durabilidad adecuada para el fin para el que se destinan. Como se ha

dicho antes la temperatura depender del tipo de material.

Aplicaciones

a) Ladrillos refractarios, que deben soportar altas temperaturas en el interior de hornos.

b) Electrocermicas: Con las que en la actualidad se estn llevando a cabo investigaciones en motores de

automviles, aviones, generadores elctricos, etc., con vistas a sustituir elementos metlicos por refractarios,

con los que se pueden obtener mayores temperaturas y mejor rendimiento. Una aplicacin no muy lejana fue

su uso por parte de la NASA para proteger la parte delantera y lateral del Challenger en el aterrizaje.

Teniendo multitud de aplicaciones en el hogar (pilas de cocina, vajillas, etc.) y en la industria (toberas

de reactores, aislantes en transformadores, etc.). Segn la temperatura se distinguen dos tipos:

Porcelanas blandas. Cocidas a unos 1000 C, se sacan, se les aplica esmalte y se vuelven a introducir en el horno a una temperatura de 1250 C o ms.

Porcelanas duras. Se cuecen a 1000 C, a continuacin se sacan, se esmaltan, y se reintroducen en el horno a unos 1400 C o ms. Si se decoran se realiza esta operacin y luego se vuelven a introducir en el horno

a unos 800 C.

Sin embargo, los materiales compuestos de matriz metlica son normalmente ms caros que incluso los

compuestos de matriz polimrica, y los procesos de fabricacin son mucho ms limitados, especialmente para

las complejas formas estructurales. Debido a su alto coste, las aplicaciones comerciales para los compuestos de

matriz metlica son escasas. Ya que se prev que sern importantes para futuros vehculos de vuelo hipersnico,

tanto materiales compuestos de matriz de metal y de cermica resultan de vital importancia.

Las cermicas presentan muchas propiedades deseables, tales como altos mdulos, elevada resistencia a la

compresin y alta temperatura, alta dureza y resistencia al desgaste, baja conductividad trmica, e inactividad

qumica. Sin embargo, debido a su muy baja tenacidad a la fractura, la cermica est limitada en aplicaciones

estructurales. Tienen una tolerancia muy baja para romperse, lo que puede ocurrir ya sea durante la fabricacin

o en el servicio. Incluso una grieta muy pequea puede crecer rpidamente a tamao crtico, lo que lleva al fallo

repentino. Mientras que los refuerzos tales como fibras, filamentos o partculas se utilizan para reforzar

polmeros y compuestos de matriz metlica, los refuerzos en materiales compuestos de matriz cermica se

utilizan principalmente para aumentar la tenacidad.

Debido a sus altos costos y problemas de fiabilidad, hay muy pocas aplicaciones comerciales de compuestos de

matriz cermica. Sin embargo, los compuestos carbono-carbono (CC) han encontrado aplicaciones en el sector

aeroespacial para la proteccin trmica. Los materiales compuestos carbono-carbono son los ms antiguos y

maduros de los materiales compuestos de matriz cermica. Se desarrollaron en la dcada de los pasados

cincuenta para usos como carcasas de motores de cohete, protectores de calor, bordes de ataque y proteccin

trmica. Para aplicaciones de alta temperatura, los materiales compuestos carbono-carbono ofrecen una

estabilidad trmica excepcional, siempre que estn protegidos con revestimientos resistentes a la oxidacin.