Materiales Avanzados: Propiedades, Aplicaciones y Rendimiento Óptimo
Características Clave de los Materiales Innovadores
- Excelente comportamiento ante la corrosión y el ataque de agentes ambientales.
- Poseen elevadas propiedades mecánicas: excelente resistencia a la tracción, compresión, flexión, entre otras.
- Posibilidad de moldeo en piezas de gran tamaño.
- Son autolimpiables gracias a la lluvia.
- No presentan ningún tipo de interferencias a las ondas electromagnéticas.
- Son altamente resistentes al fuego, presentando baja inflamabilidad mediante una selección adecuada de resinas y aditivos.
- En el ámbito de la seguridad e higiene, en numerosas aplicaciones de la construcción están sustituyendo al amianto.
- Son ideales para resolver problemas de aislamiento térmico.
- Existe la posibilidad de pigmentación durante el propio proceso de fabricación, haciendo innecesaria la operación de pintado de la pieza.
- Se puede conseguir cualquier tipo de acabado y grado de luminosidad en la pieza.
- Son inertes al agua y a diversos agentes químicos.
- Se consiguen altos índices de aislamiento acústico.
- Prácticamente no conducen la electricidad.
Comportamiento y Aplicaciones de los Materiales Avanzados
Los plásticos reforzados se utilizan ampliamente en edificación y componentes de construcción, como revestimientos, elementos estructurales y construcciones integrales. Esto se debe a los requerimientos específicos que surgen en aplicaciones especiales, tales como ambientes corrosivos o equipos de microondas.
Los materiales compuestos avanzados poseen características atractivas que, sumadas a sus propiedades estructurales, aumentan significativamente la efectividad de los materiales.
Los poliésteres se encuentran entre las resinas de menor coste disponibles y se utilizan específicamente en el PRFV (Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio) para aplicaciones estructurales en la construcción industrial que requieren resistencia a la corrosión a temperaturas inferiores a los 60ºC.
Factores Clave en la Evaluación de Materiales Compuestos
- Naturaleza de la carga.
- Condiciones ambientales.
- Duración o vida útil de la pieza.
- Factor de seguridad.
- Condiciones de servicio.
Control de Calidad en la Fabricación de Materiales
La calidad de un producto terminado dependerá del control de calidad que se le efectúe. Para asegurar que los componentes cumplen todos los requerimientos, el control de calidad debe incluir:
- Calidad de las materias primas.
- Un diseño adecuado de todos los componentes.
- Un plan de trabajo suficientemente detallado y consistente con los requerimientos de diseño para la fabricación de los componentes terminados.
Comportamiento de los Materiales Frente al Fuego
Se divide en dos grandes grupos:
- Resistencia al fuego: Se aplica a materiales que, sometidos al fuego, mantienen sus características estructurales.
- Reacción al fuego: Se define como “el comportamiento de un material frente al fuego al que está expuesto y al que alimenta”.
Propiedades Específicas de los Nuevos Materiales
Propiedades Térmicas
La conductividad térmica de todos los polímeros es baja; por lo tanto, los polímeros reforzados con vidrio de espesor suficiente son buenos aislantes. Cuando se utilizan con fibra de vidrio, lana o polímeros con espuma, la construcción con materiales compuestos presenta un valor U extremadamente bajo.
Propiedades de Resistencia Química
Depende de la composición del material compuesto, del tipo de polímero, el acabado de la superficie y el grado de curado.
Insonorización y Aislamiento Acústico
En todos los edificios se debe reducir al mínimo la transmisión del sonido. La forma idónea de conseguirlo es incorporar a la construcción materiales voluminosos y pesados. El grado de insonorización requerido puede lograrse utilizando un diseño de material compuesto.
En una construcción sándwich, esto se puede conseguir mediante un núcleo relleno de espuma o utilizando una lámina de yeso como material de revestimiento, donde el sonido sea reflejado o absorbido.
Propiedades de Transmisión de Luz
La transmisión de la luz en un material compuesto de PRFV translúcido, expuesto a la atmósfera durante un número de años, depende del tipo de resina utilizada y de su contenido.
Los problemas más comunes en los laminados con resina ignífuga son la decoloración, las variaciones en el matiz y la aparición de partículas de suciedad sobre la superficie de laminados translúcidos.
Resistencia a la Abrasión
Depende de la dureza y resistencia del material compuesto. Para obtener una mejora en la resistencia a la abrasión, es esencial utilizar un gel-coat con tejidos finos de superficie.