Os materiais de fibra son materiais estruturados formados mediante o procesamento téxtil a partir de substancias fibrosas e posúen unha estrutura moi distintiva. A diferenza dos medios continuos convencionais, os materiais de fibra conteñen numerosas interfaces entre as fibras e entre as fibras e o aire. As conexións entre as fibras son moi soltas, o que resulta nun módulo de elasticidade único. Os poros dos materiais de fibra son ocos formados naturalmente entre as fibras; todos estes son poros pasantes, o que resulta nunha porosidade efectiva moi alta. As fibras son un tipo de material cunha relación de aspecto moi alta e diámetros extremadamente pequenos, o que os fai propensos á flexión e á deformación. En consecuencia, os materiais de fibra son moi flexibles e presentan unha excelente adaptabilidade á forma.
Fibras de carbono de alto rendemento e os seus materiais compostos
A fibra de carbono, a miúdo coñecida como o "rei dos materiais lixeiros", combina a alta resistencia dos materiais de carbono coa flexibilidade e procesabilidade das fibras téxtiles. As fibras de carbono adoitan ter un diámetro de 5 a 7 micrómetros, aproximadamente unha décima parte do grosor dun cabelo humano. A súa densidade é inferior a unha cuarta parte da do aceiro, pero a súa resistencia é de 5 a 7 veces maior que a do aceiro e máis de catro veces maior que a das aliaxes de aluminio. Ademais, posúen propiedades como resistencia a altas temperaturas, resistencia ao desgaste, condutividade térmica e resistencia á corrosión. En comparación cos compoñentes estruturais de aliaxe de aluminio, os materiais compostos de fibra de carbono poden lograr reducións de peso do 20 % ao 40 %; en comparación cos compoñentes de aceiro, poden lograr reducións de peso do 60 % ao 80 %.
A fibra de carbono utilízase principalmente como material de reforzo en materiais compostos con resinas, metais, cerámica e carbono para fabricar materiais compostos avanzados. Os materiais compostos epoxi reforzados con fibra de carbono posúen a maior resistencia específica e módulo específico entre os materiais de enxeñaría existentes.
Fibras de para-aramida de alto rendemento e os seus materiais compostos
A fibra de paraaramida (PPTA) é un material estratéxico extremadamente importante. A súa resistencia é de 5 a 6 veces maior que a do arame de aceiro, o seu módulo específico é de 2 a 3 veces maior que o do aceiro ou a fibra de vidro e a súa tenacidade é o dobre que a do aceiro, mentres que o seu peso é só aproximadamente unha quinta parte do do aceiro.
Serve tanto como material estrutural portante como material funcional para a resistencia á calor, á ablación e á corrosión. Actualmente é unha das fibras orgánicas con maior escala de produción mundial, ofrecendo excelentes propiedades como alto módulo, alta resistencia, resistencia a altas temperaturas, resistencia a ácidos e álcalis e peso lixeiro.
As fibras de para-aramida de alto rendemento e os seus compostos utilízanse principalmente no reforzo de fibra óptica, na industria automobilística, na industria aeroespacial, nos equipos eléctricos, no transporte ferroviario, na protección militar, nos artigos deportivos e nos novos sectores enerxéticos.
Fibras de polietileno de peso molecular ultraalto e os seus materiais compostos
As fibras de polietileno de peso molecular ultraalto (UHMWPE), tamén coñecidas como fibras de polietileno de alta resistencia e alto módulo, refírense normalmente a fibras fiadas a partir de resinas de polietileno de peso molecular ultraalto con pesos moleculares que oscilan entre 1 millón e 5 millóns.
As fibras de UHMWPE teñen un aspecto branco e unha densidade de 0,97–0,98 g/cm³. Actualmente posúen a resistencia específica e o módulo específico máis altos do mundo, o que as converte na terceira xeración de fibras de alto rendemento despois da fibra de carbono e a aramida, así como na fibra de alto rendemento coa menor densidade. Mediante a produción de tecido UD (tecido unidireccional), fíos revestidos, fíos compostos, cordas e redes e tecidos tecidos, utilízanse amplamente en diversos campos como equipamento militar, industria mariña, protección de seguridade, téxtiles, equipamento deportivo, aplicacións médicas e construción.
Impulsadas polos desenvolvementos xeopolíticos globais e unha maior concienciación sobre a seguridade nacional, industrias como a do equipamento militar e a protección da seguridade experimentaron un rápido crecemento, o que levou a un aumento constante da demanda global de fibras UHMWPE de alta resistencia e alto rendemento.
Compostos reforzados con fibra de basalto
A fibra de basalto (BF) posúe alta resistencia e rixidez, é resistente ás altas temperaturas e á corrosión, e tamén é lixeira. En comparación con outros materiais compostos, é biodegradable, non tóxica e respectuosa co medio ambiente, o que lle valeu a reputación de "material industrial verde" do século XXI. Ten un valor de aplicación significativo en sectores como o aeroespacial, a defensa e o transporte por estrada.
Data de publicación: 03-04-2026
