Fibra de carbono
La fibra de carbono es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5–10 μm de diámetro y compuesto principalmente porcarbono.1 Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayor resistencia al impacto que el acero.
La principal aplicación es la fabricación de materiales compuestos, en la mayorÃa de los casos —aproximadamente un 75%— conpolÃmeros termoestables. El polÃmero es habitualmente resina epoxi, de tipo termoestable aunque también puede asociarse a otros polÃmeros, como el poliéster o el viniléster.
propiedades
Las propiedades principales de este material compuesto son:
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Muy elevada resistencia mecánica, con un módulo de elasticidad elevado.
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Baja densidad, en comparación con otros elementos como por ejemplo el acero.
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Elevado precio de producción.
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Resistencia a agentes externos.
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Gran capacidad de aislamiento térmico.
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Resistencia a las variaciones de temperatura, conservando su forma, sólo si se utiliza matriz termoestable.
Las razones del elevado precio de los materiales realizados con fibra de carbono se deben a varios factores:
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El refuerzo, fibra, es un polÃmero sintético que requiere un caro y largo proceso de producción. Este proceso se realiza a alta temperatura -entre 1100 y 2500 °C- en atmósfera de hidrógeno durante semanas o incluso meses dependiendo de la calidad que se desee obtener, ya que pueden realizarse procesos para mejorar algunas de sus caracterÃsticas una vez se ha obtenido la fibra.
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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 automovilÃstica, al igual que en barcos y en bicicletas, donde sus propiedades mecánicas y ligereza son muy importantes. También se está haciendo cada vez más común en otros artÃculos de consumo como patines en lÃnea, raquetas de tenis, edificios, ordenadores portátiles, trÃpodes y cañas de pesca e incluso en joyerÃa .
