Temas Subtemas
Objetivos Que los alumnos conozcan los fundamentos de los materiales compuestos y particularmente de los más utilizados en la construcción naval. Debido a su gran componente experimental se integrarán las clases teóricas con las prácticas y los trabajos tutelados para una mayor compresión de los procesos de fabricación de materiales compuestos.
Tema 1. Introducción. Introducción histórica. Concepto clásico y actual. Matriz y refuerzo. Tipos de materiales compuestos. Materiales “compuestos” naturales. Ventajas e inconvenientes generales de su utilización. Aplicaciones de los principales tipos de materiales compuestos.
Tema 2. Materiales usados como matriz Matrices poliméricas. Curado de termoestables. Resinas de poliéster. Resinas de viniléster. Epoxi. Poliimidas. Polibencimidazoles. Matrices fenólicas y de carbono. Matrices termoplásticas. Matrices metálicas. Matrices cerámicas.
Tema 3. Refuerzos Cargas y refuerzos. Fibras. Fibra de vidrio. Fibras de carbono y grafito. Fibras orgánicas. Boro, carburo de silicio y refuerzos especiales. Estructuras textiles. Partículas y "whiskers". Comparación entre distintos tipos de refuerzos.
Tema 4. Interfase matriz-refuerzo Tipos de Interacciones entre Matriz y Refuerzo. Influencia de la Interfase en las propiedades mecánicas. Métodos para mejorar la interfase. Ensayos de la unión fibra-matriz.
Tema 5. Diseño y cálculo con materiales compuestos Aspectos geométricos. Concordancia de propiedades mecánicas de fibra y matriz. Selección de refuerzo, matriz y sistema de fabricación. Cálculo con materiales compuestos. Consideraciones acerca de los laminados. Moldes.
Tema 6. Obtención de composites de matriz polimérica Laminado manual. Proyección simultánea. Preimpregnados. Moldeo con saco de vacío y autoclave. Moldeo por transferencia y métodos de infiltración. Enrollamiento de filamentos. Centrifugado. BMC y SMC. Prensado. Pultrusión. R-RIM y S-RIM.
Tema 7. Acabado y ensamblaje Trabajos de acabado. Técnicas de fijación mecánica. Unión adhesiva y técnicas de ensamblado. Construcción sándwich.
Tema 8. Propiedades de composites de matriz polimérica Propiedades mecánicas estáticas. Fatiga. Temperatura de deformación bajo carga. Resistencia al impacto. Propiedades mecano-dinámicas. Coeficientes de expansión térmica. Efectos medioambientales. Propiedades mecánicas a largo plazo. Comportamiento a la fractura y tolerancia al daño. Efecto del ambiente marino en los materiales compuestos.
Tema 9. Ensayos de calidad Determinación grado de curado mediante DSC y DMA. Ensayos físicos. Ensayos mecánicos. Ensayos de resistencia al ambiente. Comportamiento en servicio. Ensayos no destructivos.
Tema 10. Materiales compuestos de matriz metálica y de matriz cerámica Aleaciones de aluminio y piezas bimetálicas. Propiedades y campos de aplicación de los compuestos de matriz cerámica y metálica.
Tema 11. Nanocompuestos Efecto de las nanopartículas en una matriz polimérica. Propiedades de algunos nanocompuestos. Campos de aplicación y perspectivas de futuro.