Materiales Compuestos Matriz Cerámica con Fibras PDF

1. Los materiales compuestos de matriz cerámica reforzados con fibras presentan las mejores propiedades en comparación con otros tipos de refuerzos. TRUE Justificación: Las fibras ofrecen elevada rigidez y módulo elástico superiores a los de la matriz, mejorando significativamente las propiedades...

1. Los materiales compuestos de matriz cerámica reforzados con fibras presentan las mejores propiedades en comparación con otros tipos de refuerzos. TRUE Justificación: Las fibras ofrecen elevada rigidez y módulo elástico superiores a los de la matriz, mejorando significativamente las propiedades del material compuesto. 2. El desarrollo de materiales compuestos cerámicos reforzados con fibras ha sido rápido debido a la disponibilidad de fibras adecuadas. FALSE Justificación: El desarrollo ha sido lento debido a la baja disponibilidad de fibras con las propiedades necesarias y estables a altas temperaturas. 3. La resistencia de los materiales compuestos reforzados con fibras puede calcularse mediante la regla de las mezclas. TRUE Justificación: La resistencia depende de la resistencia mecánica y la fracción volumétrica de la matriz y las fibras. 4. El módulo elástico de un material compuesto reforzado con fibras es independiente de la rigidez de las fibras. FALSE Justificación: El módulo elástico del compuesto depende de la rigidez de las fibras y la matriz, y su relación está descrita por la regla de las mezclas. 5. Las fibras orientadas al azar contribuyen uniformemente a la resistencia del material compuesto. FALSE Justificación: Solo las fibras alineadas con el esfuerzo son totalmente efectivas; las demás contribuyen en menor medida. 6. La tensión de rotura de un material compuesto reforzado con fibras puede ser superior a la de la matriz, dependiendo de la resistencia de las fibras. TRUE Justificación: Si las fibras tienen mayor resistencia que la matriz, pueden soportar mayores cargas antes de fallar. 7. El despegue de las fibras de la matriz puede mejorar la tenacidad del material compuesto. TRUE Justificación: Este fenómeno consume energía durante la fractura, aumentando la tenacidad del material. 8. El arranque de fibras de la matriz es uno de los principales mecanismos responsables del aumento de la tenacidad. TRUE Justificación: Este mecanismo requiere un consumo de energía significativa, mejorando la resistencia al fallo. 9. La oxidación de las fibras es un problema menor en los materiales compuestos reforzados con fibras. FALSE Justificación: La oxidación de las fibras afecta su resistencia y estabilidad, limitando el uso de ciertos compuestos en ambientes extremos. 10. Las fibras de carbono utilizadas en materiales compuestos se obtienen por pirólisis de poliacrilonitrilo (PAN). TRUE Justificación: Este es el proceso más común para producir fibras de carbono. 11. Las fibras de carburo de silicio conocidas como "Nicalon" se obtienen por pirólisis de policarbosilanos. TRUE Justificación: Este método produce fibras de carburo de silicio con alta resistencia y estructura microcristalina. 12. Las fibras de óxidos son insensibles a la oxidación, pero frecuentemente se unen íntimamente a la matriz. TRUE Justificación: Aunque resisten la oxidación, esta íntima unión puede dificultar el despegue, afectando la tenacidad. 13. La impregnación es el método más empleado para obtener preformas de materiales compuestos. TRUE Justificación: Este método permite incorporar partículas de la matriz en las fibras, formando preformas densificables. 14. La infiltración en fase vapor permite densificar materiales compuestos al 100% de la densidad teórica. TRUE Justificación: Este método logra altas densidades sin dañar las fibras, aunque es lento y puede degradarlas por los gases empleados. 15. En materiales compuestos cerámicos, las fibras deben tener un coeficiente de expansión térmica inferior al de la matriz. FALSE Justificación: El coeficiente de expansión térmica de las fibras debe ser superior al de la matriz para generar tensiones de compresión beneficiosas durante el enfriamiento. 16. El módulo de elasticidad de las fibras debe ser mayor que el de la matriz para una buena transferencia de carga. TRUE Justificación: Esto asegura que las fibras soporten la carga transferida desde la matriz. 17. Las fibras deben ser químicamente estables e insensibles al ataque por parte de la matriz. TRUE Justificación: La estabilidad química es crucial para garantizar la durabilidad del material compuesto. 18. Las fibras de alúmina con más del 99% de pureza presentan alta resistencia térmica y mecánica. TRUE Justificación: Estas fibras son adecuadas para aplicaciones a altas temperaturas debido a su resistencia térmica. 19. El microagrietamiento de la matriz es siempre beneficioso para la tenacidad del material compuesto. FALSE Justificación: Aunque puede disipar energía, el microagrietamiento puede reducir la resistencia a la fatiga y aumentar la susceptibilidad a la corrosión. 20. La fricción entre la matriz y las fibras ayuda a frenar la propagación de grietas, mejorando la tenacidad. TRUE Justificación: Este fenómeno disipa energía durante la fractura, aumentando la resistencia al fallo. 21. Las preformas obtenidas por impregnación requieren compresión en caliente para alcanzar la densidad deseada. FALSE Justificación: La impregnación puede generar preformas densas sin necesidad de compresión en caliente, a diferencia de la infiltración. 22. La infiltración con precursores orgánicos genera preformas porosas que necesitan ser densificadas posteriormente. TRUE Justificación: Este proceso genera preformas que requieren procesos adicionales para alcanzar la densidad final deseada. 23. Los materiales compuestos reforzados con fibras tienen fallos graduales en lugar de catastróficos. TRUE Justificación: Las fibras proporcionan un soporte gradual de la carga, evitando fallos súbitos. 24. Las fibras en materiales compuestos deben tener un diámetro pequeño para garantizar una mejor transferencia de carga. TRUE Justificación: Diámetros pequeños aumentan la superficie específica, mejorando la interacción entre matriz y fibras. 25. Los métodos químicos para la obtención de preformas son más rápidos que otros métodos. FALSE Justificación: Aunque efectivos, estos métodos suelen ser más lentos debido a las reacciones químicas involucradas.