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1. UNIVERSIDAD JOSE ANTONIO PAEZ
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA
FIBRA
DE
CARBONO
Integrantes:
Armas
Bencomo
Gimenez
Villamizar

2. Introducción
La fibra de carbono es vista como un compuesto exótico, de gran valor económico y particularmente
complejo. Así mismo, aún existen grandes interrogantes respecto a este material, pocos conocen sus
orígenes, cómose fabricay qué ventajastiene.
En la actualidad, no hay que olvidar que el desarrollo de nuestra sociedad sigue marcado por la
necesidad de reducir el consumo de energía, lo que aumenta cada vez más la demanda de materiales
más resistentes y duraderos, independientemente de su campo de aplicación, y son fundamentalmente
los materiales compuestos y específicamente la fibra de carbono los que están dando respuesta a estas
necesidades. La fibra de carbono ofrece amplias ventajas con relación a productos competidores,
aportando numerosas cualidades funcionales, en especial por su ligereza y resistencia mecánica. Por
todas estas razones, es conveniente y oportuno conocer más sobre este material, sus orígenes,
características y sufuturo.

3. Historia
Las primeras fibras de carbono utilizadas industrialmente se deben a Thomas Alba Edison, quien
buscaba un filamento que no se fundiese al poco tiempo de ponerse incandescente (altas temperaturas),
tras muchos intentos, preparo fibras por carbonización de filamentos de fibras de bambú (celulosa), y
fueronutilizadasenlapreparaciónde filamentosparalámparas.
En 1958, Roger Bacon creó fibras de alto rendimiento de carbono en el Centro Técnico de la
Union Carbide Parma. Estas fibras se fabricaban mediante el calentamiento de filamentos de rayón
hasta carbonizarlos. Este proceso resultó ser ineficiente, ya que las fibras resultantes contenían sólo un
20% de carbono y teníanmalaspropiedadesde fuerzayde rigidez.
En 1960, un proceso desarrollado por Akio Shindo, con poliacrilonitrilo (PAN) como materia
prima.Este había producidounafibrade carbono que contiene alrededordel 55% de carbono.
En 1963alto potencial de la fibra de carbono fue aprovechado,por el Ministerio de Defensa del
Reino Unido, donde fue patentado por y luego autorizada a tres empresas británicas: Rolls-Royce,
Morganita y Courtaulds.
Rolls-Royce aprovechó de las propiedades del nuevo material para entrar en el mercado
americano con motores para aviones. Por desgracia, Rolls-Royce, uso la fibra de carbono en las aspas del
compresordel motorde aviones,que resultóservulnerablesadañosporimpactode aves.
Morganita dado el limitado mercado para un producto muy caro, de calidad variable, también
decidióque laproducciónde fibrade carbonoera periférica respectoasu negocioprincipal.

4. Courtaulds quedo como el único fabricante grande del Reino Unido, implementando las fibras de
carbono envehículos,hasta1980 que cerro la compañía.
En 1970, los trabajos experimentales para encontrar materias primas alternativas llevaron a la
introducción de fibras de carbono a partir de una brea de petróleo derivadas de la transformación del
petróleo. Estas fibras contenían alrededor de 85% de carbono y tenía una excelente resistencia a la
flexión.
En 1981, el equipo Mclaren,juntoasu diseñadorJohnbarnardpresentó suvehículode alto
rendimientocongranparte echasa basesde fibrade carbono chasis,carrocería, alerón y el espaciopara
soportaral piloto(monoplaza)
En 2007. Boeing presenta el Dreamliner – el primer avión principalmente construido con
materialescompuestos.
Actualmente, las fibras de carbón son parte importante de muchos productos y nuevas
aplicaciones son desarrolladas cada año. Los Estados Unidos, Japón y Europa Occidental son los
principalesproductoresde fibrasde carbón.
Descripción
 Es un material compuesto no metálico de tipo polimérico, constituido principalmente por
carbono. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligero como la madera o el
plástico.Porsu durezatiene menorresistenciaal impactoque el acero.
 La fibra de carbón es un filamento largo y delgado de 5 a 8 micras de diámetro y compuesto
principalmente de átomosde carbono.
 Las fibras de carbono son sólidos que presentan una morfología fibrosa en forma de filamentos,
o una trenzade estos,y con uncontenidomínimoencarbonodel 92% en peso.
 Las fibras de carbono se combinan con otros materiales para formar un compuesto. Básicamente
se combina un tejido de hilos de carbono (refuerzo), el cual aporta flexibilidad y resistencia, con
una resina termoestable (matriz), comúnmente de tipo epoxi, que se solidifica gracias a un
agente endurecedorque actúauniendolasfibrasyprotegiéndolas.
Estructura
La estructura atómica de la fibra de carbono es similar a la del grafito, consistente en láminas de
átomos de carbono ordenados en un patrón regular hexagonal. La diferencia está en la manera en que
esas hojas se entrecruzan. El grafito es un material cristalino en donde las hojas se sitúan paralelamente
unas a otras de maneraregular.
Las uniones químicasentre las hojas es relativamente débil, lo que proporciona al grafito su blandura
y brillo característicos. La fibra de carbono es un material amorfo: las láminas de átomos de carbono se

5. colocan al azar, apretadas o juntas. Esta integración de las láminas de carbono es responsable de su alta
resistencia.
Los átomos de carbón se enlazan en cristales microscópicos que están más o menos alineados
paralelamente al eje largo de la fibra, la alineación del cristal hace a la fibra increíblemente fuerte para
su tamaño.
Proceso de Fabricación
En síntesis, la fibra de carbono se produce por la quema controlada del oxígeno, nitrógeno y
otros elementos diferentes al carbono de la fibra precursora, dejando solo el carbono en el material. A
continuaciónse detallanlospasosdel proceso.
1º paso: es estirar las fibras de PAN (poliacrilonitrilo) y darles la orientación molecular requerida
para que puedan tener estabilidad dimensional y de esta manera evitar que se fundan en el siguiente
proceso.
2º paso: se oxida el polímero a 200-300 ºC en aire, un proceso que añade oxígeno a la molécula
de PAN y crea la estructura hexagonal, cuando se calienta el PAN el calor hace que las unidades
respectivasformenanillos.
Al aumentar el calor, los átomos de carbono se deshacen de sus hidrógenos, haciéndolos poseer
una mayorestabilidaddebidoaladeslocalizaciónelectrónicaenenlaces.
A medidaque se vaincrementandolatemperaturalascadenasadyacentesse unenentre sí.

6. 3º paso(Carbonización): Una vez que las fibras han adquirido estabilidad, son sometidas a
temperaturas superiores a los 1.000ºC bajo una atmósfera inerte (no puede mantenerse una
combustión).
De este modo se libera nitrógeno, el polímero que es obtenido tiene átomos de nitrógeno en los
extremos, por lo que, estas cintas pueden unirse para formar cintas aún más anchas. A medida que
ocurre esto, losátomosde nitrógenoe hidrógeno se desprendenporel calentamiento.
.
Terminado el proceso, las cintas son extremadamente anchas y la mayor parte del nitrógeno se
liberó,quedandounaestructuraque escasi carbono puro ensu formade grafito.

7. Para conseguirunafibrade alta resistenciase recurre al mismotratamientotérmicode
carbonizaciónperoahorael PAN se calientaa 1500 a 2500ºC (carbonización) enatmósferasinoxígeno,
se alineanlascadenasdel polímerohastaformarcintasdelgadísimas,bidimensionalesconlacual exhibe
la mayorresistenciaalatracción (820.000 psi,5.650 MPa o N/mm²)
4º pasó (Grafitización):esunnuevotratamiento térmico,porencimade 2000ºC, el tamañode
loscristalesde carbonoaumentay mejoralaorientaciónde losanillosenlafibra.Si calentamosel PAN a
2500-3000 ºC (grafitización) conseguimos unaltomódulode elasticidad(77.000.000 psi o 531 GPa o 531
kN/mm²).
5º paso (Tratamiento de superficie):finalmente,lafibrapasaa travésde una cámara donde se
le aplicaun productocatalizadorque promueve laadhesiónde lafibraa la resina.Ahoraesel momento

8. de tejerla fibra,paraformar láminasytubos,que seránluegoimpregnadosenunaresinaepoxienun
molde.
Tejido
el productoprimarioson filamentosindividualesde carbono,tambiénllamadosmechas,conun
diámetroque oscilaentre 5y 8 micras (µm),que sontrenzadosentre síen gruposde 5.000 y 12.000
mechasy otros de 120.000 a 400.000 filamentos,estoshilosse vendenenel mercadoenformarollosde
50 y 100 metrosde fibra.

9. Posicionado de fibras para crear cintas: las máquinas empleadas en este proceso son capaces de
controlar independientemente, un gran número de rollos, estas se depositan sobre un mandril con giro
controlado por la máquina. Además, con el rodillo compactador, agrega una resina para la unión de
estas.

10. Una vez se tienenlosfilamentosohilosde (FC),estossonentretejidosparaconformarunamalla
o telade carbono, lacual finalmente,se usaparala obtenciónde lasláminasde fibrade carbono,al
ubicarlaperfectamenteenunmolde e impregnarlaconlaresinay el catalizador.

11. Producción de piezas de fibra de carbono
El proceso para la fabricaciónde piezasde fibrade carbonoindustrialmentese hace por técnica en
vacío dentrode un horno,pero,normalmente se hace el trabajode formamanual,conbrochas,
espátulasopistola.
Fabricación de la pieza
Materiales:telade fibrade carbono:telade fibrade carbono,resinaepoxicaparalaminación,
endurecedorepoxico,desmontante,brocas,pala,guantesymolde.
1-se hace una plantilladel molde paracortarpiezade telade fibrade carbón.
2-enseramosel molde paraprecauciónde que nose adhieralaresinaa la pieza,se dejasecarpor unos
10 mitosy removemoslaseráhastaque el molde quede totalmente lizo.

12. 3-se aplicaun desmontante nodejaraque laresinase peque ala pieza,se aplicaconuna brocha o
pistolayse dejasecarpor unos10 minutos.
4-se mezclala resinade laminación,conel endurecedorepoxicoyse aplicaenel molde.
5-se coloca la telaenel molde yse le aplicaotra capa de la mezclaasí sucesivamente hastaque se
requieramediantelasespecificacionesdel fabricante.
6-dejamossecardurante 2 horas a temperaturaambiente unavezcompletamente secacortamoslos
bordesexcedentesyse lijaparaperfeccionar.

13. Recubrimientoconfibrade carbón
Materiales:telade fibrade carbono,base inferiornegraepoxica,base superiortransparente epoxica,
endurecedorepoxico,pastapulidora,lijas,brochas,tijerascinta,laca,secadorde pelooindustrial.
1-lijarlapiezaa recubrirpara quitar losbrillos
2-cobrirlas partesdonde noquiere que se adhieralaresina
3-mezclarlabase inferiornegraepoxicaconel endurecedorepoxicoyverterlamezclaenla superficie
que se desearecubrircon este material ydejarsecardurante una hora.

14. 4-colocar latelade fibrade carbono sobre lasuperficie arecubrir,dándole laformade lapiezaycortar
el excedentede telaydejarsecardurante 30 minutos
7-mezclarlabase superiortransparente epoxicaconel endurecedoryse vierte portoda lasuperficie de
una formauniforme, entre capaycapa de resinase debe dejarsecardurante unahora con ayuda del
secador
9-deje sacar aproximadamente 7y8 horas,lije conuna lijade agua para eliminarimperfectosyaplique
la laca,luecola pastapulidoraypula lapiezacon pasta endurecedora

15. Para la creaciónde objetosconmayor tamañoy que se busque unalto rendimientoel
procedimientopuedeserunpocodiferente,yaque lasfibrasofrecensusmejorespropiedadescuando
se entretejenenladirecciónde lastensiones,esdecir, que enuncasoideal deberíanalinearselas
direccionesde lasfibrasconladirecciónde lafuerzaexterior.

16. Y se introducenenunhorno a 1800 grados aplicandolatécnicade vacío durante untiempode 8
a 16 horas,para elevarlaspropiedadesde estasfibrasmediante tratamientos térmicos,locual también
esbuenopara evitarformacionesde bolsasde aire.
Propiedades
La fibrade carbonoofrece numerosascualidadesfuncionalessiendouncompuestoligero,con
igual resistencia,inmunealacorrosión, consistente yde tenacidad,que puede adoptardiversasformasy
adaptarse a las necesidadesde múltiplessectores.
PropiedadesFísicas.
• La densidadde lafibrade carbonoesde 1.750 y2.1 kg/m3
.
• Es conductor eléctricoyde bajaconductividadtérmica.
• Puntode fusión:3800 (g) 3823 K
• Brillosuperficial (segúnlosprocesosde fabricación).
• Esfuerzoa latracción ≈450-650 ksi
• Diámetrofinal entre 7-10 µm
PropiedadesQuímicas.
• Elevada resistencia a altas temperaturas, conservando su forma (a la temperatura del orden de
1500°C – 2000°C presentanhastaun incrementode susprestaciones).
• Coeficiente de dilatacióntérmicaprácticamente nulo.
• Elevadaresistenciaala corrosión.
PropiedadesMecánicas
• Resistenciaalafatigaverdaderamenteasombrosa,lamás elevadahastaahoraconocida.
• Buenaresistenciaal impacto.
• Baja densidad(poresoesligero).
• Bajo alargamientoalarotura.
• Sensibilidadalaabrasión.
• Elevadomódulode elasticidad
Aplicaciones
A pesar de tener un crecimiento anual de 7 por ciento en la última década, el mercado de los
materiales compuestos, sigue siendo un sector exclusivo y poco accesible. La fibra de carbono tiene
muchas aplicaciones, pero su uso fundamental recae en todas aquellas aplicaciones en las que se
requiera o bien de una elevada ligereza del producto o de una equilibrada combinación resistencia-peso
(ademásdel aprovechamientodel restode propiedadescomentadasconanterioridad).

17. Principales aplicaciones:
• Industria aeronáutica: Sus propiedades han hecho que sea el material principal en laindustria de
la aeronáutica en fuselajes y alas principalmente. El uso de materiales compuestos en los
aeroplanosse remotaa losaños70.
• Industria automovilística: enla F1 utiliza de manera masiva es material ya que el chasis,
monocasco está fabricado completamente en este material, que aparte de darle la resistencia
necesaria para soportar las velocidades y aceleraciones bruscas, se hace para que en el
momento de un impacto este “reviente” en los extremos, liberando energía y protegiendo al
piloto.chasis, volantes, llantas, cascos y sobre todo en aplicaciones relacionadas con la
competiciónautomovilística.
• Industrianaval:En mástilesycascos.
• Industriadel deporte:chasisde bicicletas,raquetas,esquís,cascos,cañasde pescar etc.…
• En la construcción,como:
-Refuerzoestructural de túnelesconfibrade carbono.
-Incrementode capacidadde cargas vivasenedificiosypuentes,etc.
-Refuerzosísmicode elementosestructuralestalescomocolumnas.
-Muros noreforzadosde albañilería.
-En laactualidadse estáviendomuyincrementadasuaplicaciónenlareparaciónde elementos
estructuralesdañados,comoporejemploengrietasde edificaciones,debidoasuspropiedades
mecánicas.
• Industriamusical:guitarrasybajosprincipalmente.
• Industriaarmamentística:Estructurasde soporte,cascos,bastidores…
• Industriade lastelecomunicaciones:Ordenadoresportátiles,teléfonos,trípodes.
La demanda se reduce a sectores muy específicos, como el automovilismo, aeronáutica,
aeroespacial,armamentoydeporte de altorendimiento.}
Ventajas y Desventajas
Lasventajasde lafibrade carbonoson:
• Resistenciaalasvariacionesde temperatura,conservandosuforma,sólosi se utilizamatriz
termoestable
• No esinvasivoporsusdimensionespequeñas
• Son materialesultraligeros
• Conllevanunmenortiempode instalación=menorcosto
• Permite el usode lasestructurasinmediatamentedespuésde laaplicación
• Evitalos costospor demolicionesyreconstruccióncomparadosconotrassolucionesalternativas.
• Rigidez

18. • Absorciónde impactosyvibraciones
• Estética
• Personalización
• Peso
Las desventajasde lafibrade carbonoson:
• Elevadopreciode produccióndebidoaque esunpolímerosintéticoque requiereunlargoy caro
procesode producción.
• Su procesode fabricaciónpuede durarmuchotiempoA dichoprocesose lodebe llevaracabo
con una temperaturaaltaque ronde los1100ºc y 2500ºc enuna atmósferade hidrógeno.Este
procesoha llegadoadurar meses,siempredependiendode lacalidadque se busque para el
resultadofinal.
• El usode materialestermoestablesdificultael procesode creaciónde lapiezafinal yaque se
requiere de complejosinstrumentosparadarle forma.
• Tan ligeray resistentecomopeligrosaparala salud:Losprincipales peligros de fibrade
carbono se generanal manejarel material enbruto comolas resinas epoxi, materiales
biológicamente activos, asícomoen lasfasesde acabado, pulidoycorte,ya que laabrasión
mecánicageneradesechos que asuvez puedencausar irritación ysensibilidadenlapiel.
Desafortunadamente estosmaterialesformanparte de laspiezasde fibrade carbonoque
conocemos yde hecho, deben parte de surigidezaellos.
• El carbonoacumula másvibraciones,hastael puntode entrarenresonancia.
• Durabilidad:en general el carbonosiempre vadurarmenosylas fibrasse puedendebilitarconel
paso del tiemponormalmenteno se notaa simple vistaperosi ensuestructura.
• Reciclaje:Aunquelosmaterialescompuestossonextremadamente duraderos,lavidaútil más
corta de otroscomponentesde losautomóvilesque losconstruidosconfibrade carbono,
significaque estosllegaránenalgúnmomento,al final de suvidaútil. Muchastécnicasde
reciclaje actual debilitanlasfibras,loque reduce suutilidad.Loscientíficos,incluyendounequipo
de la Universidadde Nottingham,hancomenzadoadesarrollarmanerasde separarlos
compuestosenfibrayresinasindegradarel producto.
Tipos de Fibra de Carbono
Segúnsuspropiedadeslafibrade carbonose divide enlos siguientestipos:
 Ultra- altomódulo,módulo de elasticidad>450Gpa
 Fibras de alto módulo:aplicación en la industria espacial para aplicaciones que requieran muy
alta estabilidadtérmica. módulode entre 350 – 450Gpa
 Fibrasde modulointermedio: utilizaciónenlaindustriaaeronáuticacivil ymilitarpara
aplicacionesestructuralesde altaresponsabilidadestructural, módulode entre 200– 350Gpa

19.  Fibrasde bajo moduloyde altas resistencia:aplicaciónengeneral enlaindustriaaeronáutica,
civil,parcialmente espacial,militaryde forma general entejidosde refuerzo,porsuresistenciaa
la tensión módulo<100Gpa , resistenciaalatracción > 3.0Gpa
 Súperalta resistencia, resistenciaala tracción> 4.5Gpa
Segúnlosmaterialesdel precursor, lasfibrasde carbonose puedenclasificaren:
 Fibrasde carbono basadasen PAN
 Fibrasde carbono a base de brea
 Fibrasde carbono basadasen breade meso-fase (con una estructurasimilarala del grafito)
 Fibrasde carbono a base de breaisotrópica
 Fibrasde carbono a base de Rayón
 Fibrasde carbono cultivadas – enfase gaseosa
Segúnlatemperaturade tratamientotérmicofinal se puedenclasificaren:
 Tipo I. Tratamiento de alta temperatura (HTT), donde la temperatura del tratamiento térmico
final debe estarporencimade 2000 ° C y puede serasociadocon el tipode fibrade alto módulo.
 Tipo II. Tratamiento de calor intermedio (IHT), donde la temperatura del tratamiento térmico
final debe estar alrededor o por encima de 1500 º C y puede ser asociado con el tipo de alta
resistenciade lafibra.
 Tipo III. Tratamiento a baja temperatura, donde las temperaturas finales de tratamiento térmico
no sonsuperioresa1000 ° C. Estos sonde bajo móduloymaterialesde bajaresistencia.
Propiedades al fallo
Los materialescompuestosnosonhomogéneos,sonanisótroposyquebradizos.Estodetermina
losdiferentesmodosde falladel material,algunosrelacionadosconlafallade losconstituyentesyotros
relacionadosconlafallade la interface.
Modos de falla en las fibras
Puedenserconsideradosdosmodosde falladiferentes:
• Relacionadoconunacarga a tracción.
• Relacionadoconunacarga a compresión.
Una característica de lafibraes que no suele mostrardeformaciónplástica,estandosufalla
relacionadacon un fenómenode redistribuciónde esfuerzosalasfibrasvecinas.Estaredistribución
puede causaruna nuevarupturade lafibra.
En el caso de unacarga a compresión,el micropandeoprogresivode lasfibrastiene lugarhastaque
lasfibrasse rompen.

20. Modos de falla en la matriz
La microfisuraciónesel principal modode falla.Estoequivaleagrietasde lamatrizparalelasa la
direcciónde lafibrasobre el espesorcompletode laláminayespecialmente paraaquellasláminasenlas
que el refuerzonoestáenla mismadirecciónde lacarga aplicada.Estasgrietasapareceríandebidoalos
esfuerzosenambossentidos,tracciónocompresión,yesfuerzocortante.Porlapresenciade estas
grietasunaláminapierde suspropiedadesmecánicasenladireccióntransversal.
Modos de falla en la Interface fibra-matriz
El modode fallacomúnconsideradoesel llamadodebonding.Estoequivaleaunapérdidade
adhesiónyundeslizamientorelativoentre lafibrayla matrizdebidoalasdiferenciasenlosesfuerzos
cortantesde deformaciónenlainterface fibramatriz.
Esto produce unapérdidade adhesiónyundeslizamientoconunagran pérdidade energíade
fricción.Si laspropiedadesenlainterface entrelafibrayla matrizse pierden,latransmisiónde carga
desde lamatriza las fibrasnose efectúacorrectamente conunapérdidade característicasdel
compuesto.
Modos de falla Interface lámina-lámina
El modode fallaque puede apareceresladeslaminación.Estoequivale aunapérdidade adhesiónentre
lasláminas,porlo tantouna pérdidade lacorrecta distribuciónde cargasentre ellas.
Aleaciones
Por ser un material relativamente nuevo o costoso y muy bueno en sus propiedades son muy
pocas lasaleacionesque se puedenencontrar,unaenespecificayyaestablecidaesel carbotanium.
El carbotanium o carbo-titanio es una combinación de fibras de carbono y titanio que forma un
material compuesto con una alta resistencia y tolerancia al daño. Se trata de un material relativamente
nuevo, que en sus orígenes se empezó a utilizar en el mundo de la aeronáutica para la construcción de
aeronaves,perose estáempezandoaintroducirenel ámbitode laautomoción.
Composición de la aleación
Titanio: El titanio empleado es una aleación, mejor conocido como Timetal 15-3-3, El Timetal
está dotado de alta resistencia, buenas propiedades a alta temperatura y muy buena resistencia a la
degradación ambiental. Es capaz de resistir cualquier ataque químico por parte de fluidos hidráulicos a
cualquiertemperatura.
Composición y propiedades mecánicas del Timetal:

21. Al (Aluminio):3%
Mo (Molibdeno):15%,
Nb(Niobio):3%,
O2 (Dioxígeno):0,11-0,15%,
Si (Silicio):0,2%
Ti (Titanio):Base.
Propiedadesmecánicas:Tensiónde rotura:983,9-1198 MPa, Módulo de Young:88,83-114,8 Gpa
Fibra de carbono: La fibra de carbono unidireccional tiene un límite de tracción cercano a 1500 MPa y un
módulo de Young de 110 GPa. Para acercar aún más las propiedades del Timetal a las de la fibra de
carbono, se le llevan a cabo una serie de procesos de trabajo en frío (por debajo de la temperatura de
recristalización para aumentar su resistencia) consiguiendo un límite de tracción superior a los 1190 MPa
y un módulode Youngcercanoa los110 GPa de la fibrade carbono.
Preparación del carbotanium
Para proceder al pegado de ambos, el titanio se somete a un proceso de limpieza exhaustivo,
dándose un tratamiento con chorro de óxido de aluminio a la zona donde se pegará a la fibra de
carbono. Antes de eso se aplica un recubrimiento de platino. Una vez hecho esto, se procede aplicar el
proceso de envejecimiento estándar para el titanio, que a la vez adhiere el recubrimiento al titanio. A
continuación la fibra de carbono se pega a la zona recubierta del titanio usando un adhesivo.
Seguidamente, se somete a la fibra de carbono al proceso de curado normal en autoclave, que le
otorgará su formay propiedadesespecíficas.

22. Conclusión
En conclusión, las fibras de carbono presentan una combinación de características que compensa sus
precios y las convierten, para determinadas aplicaciones, en una alternativa valiosa. Sobresalen por
poseer un excelente conjunto de propiedades mecánicas, entre las que se destacan: su baja densidad,
ligereza, resistencia mecánica y química, mantenimiento reducido y libertad de formas. En general,
superanlasofrecidasporlosdiferentestiposde aceros,hierrosyaluminio.
Es cierto que el costo de fabricación de la fibra de carbono es superior al de los materiales tradicionales
como el acero, sin embargo, ahorrando piezas de enlace y mecanización, reduciendo de manera
importante los gastos de mantenimiento y aumentando la vida útil y la seguridad, las ventajas pueden
valorizarse en términos de beneficios con el uso. En realidad, la fibra de carbono como solución
representa para la industria un ‘salto tecnológico’. Es una alternativa, que seguramente no desplazará el
uso de los materiales tradicionales, en cambio será más utilizada como complemento ideal para
optimizarlosproductosymejorarla relacióncosto/beneficio.

23. Glosario
Concreto reforzado: Es el concreto que además del refuerzo por contracción y cambios de
temperatura, contiene otro refuerzo, dispuesto de tal manera que los dos materiales actúan juntos para
resistirlasfuerzasexteriores.
Fatiga: Pérdida de resistencia por carga aplicada constantemente. Es el cambio permanente
estructuralmente progresivo, que ocurre en un material sometido a esfuerzos o cargas constantes, que
en un determinado punto o puntos, puede ocasionarle grietas, deformaciones o incluso fracturas,
despuésde unnúmerorepetidode fluctuaciones.
Fibra de carbono: Material con base en carbono, bajo la forma de fibras en la cual los átomos de
carbono se quedan en perfecta alineación, esta alineación es la que produce la elevada resistencia de la
fibrade carbono.
Fibras: Uno o más filamentos en un orden de ensamblaje. Elementos sustentadores de la carga
en un material compuesto que exhibe una microestructura bien orientada y libre de defectos, con un
diámetromenoraun milímetro.
Matriz Polimérica: Elemento macromolecular, que recubre y protege las fibras de carbono para
mantenerlasjuntasyperfectamentealineadas.
PAN: Poli AcriloNitrilo,material compuestoprovenientede laindustriade refinadode petróleo.
Polímero: Material macromolecular formado por la combinación química de monómeros, que
tienenlamismaodiferente composiciónquímica.
Refuerzo estructural: Aumento de la capacidad estructural de un elemento que está en buenas
condiciones,afinde adaptarloa uncambiode lacarga.
Resina epóxica: Líquido viscoso o pasta rígida multi-componente, que a través de una reacción
química provee una altaadherencia, resistencia a compresión y a tensión. Matriz del material compuesto
termoestable cuya función es la de mantener fijas las fibras, permitir la transferencia de carga entre las
mismasy protegerlasdel ambiente.