Cuando se aplican tensiones externas, se producen microfisuras en la matriz, con el posterior desprendimiento de fibras de la matriz y el posterior puenteo de las fibras a través de las grietas de la matriz. Estos procesos contribuyen a importantes eventos de disipación de energía, aumentando así la tenacidad a la fractura de la cerámica.
Los composites a base de cerámica o metal tienen propiedades significativamente mejores que las cerámicas o metales monolíticos. Las cerámicas estructurales ofrecen alta resistencia mecánica, excelente estabilidad de temperatura y durabilidad química. Sin embargo, las cerámicas tienen una baja tenacidad a la fractura debido a sus enlaces iónicos o de valencia. La fragilidad inherente de la cerámica limita sus aplicaciones industriales. Una vez que se aplica tensión externa, se generan microfisuras en la matriz, seguidas de la separación de las fibras y finalmente la formación de puentes entre las grietas. Estos procesos generan una importante disipación de energía, aumentando así la tenacidad a la fractura de la cerámica.
Recientemente, los compuestos de matriz metálica (MMC) se han utilizado cada vez más en las industrias automotriz y aeroespacial debido a su alto módulo específico, resistencia y estabilidad térmica. El MMC está reforzado por una fracción de volumen relativamente grande de fibras continuas, fibras discontinuas, bigotes o partículas. La incorporación de refuerzo cerámico en una matriz metálica a menudo da como resultado mejoras en la resistencia y la rigidez a expensas de la tenacidad a la fractura. La resistencia mecánica de los composites se puede mejorar aún más mediante el uso de partículas cerámicas nanoestructuradas.
En los últimos años, los compuestos de matriz metálica (MMC) se han utilizado cada vez más en las industrias automovilística y aeroespacial debido a su módulo, resistencia y estabilidad térmica específicos. Los compuestos de matriz metálica están reforzados con una gran cantidad de fibras continuas, fibras discontinuas, bigotes o partículas. La resistencia y dureza de las cerámicas híbridas de matriz metálica se pueden aumentar a expensas de la tenacidad a la fractura. La resistencia mecánica de los materiales compuestos se puede mejorar aún más mediante el uso de partículas nanocerámicas.
Con regulaciones ambientales más estrictas y costos de combustible cada vez mayores, la reducción del peso de los compuestos se ha convertido en una cuestión importante en el diseño de compuestos. Existe una demanda creciente por parte del sector industrial de materiales compuestos avanzados con propiedades funcionales y características de rendimiento mejoradas. Desde que Ijima descubrió nanotubos de carbono (CNT) con alta relación de aspecto, gran superficie, baja densidad y excelentes propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas en 19965438 +0, ha despertado el interés de la comunidad científica y tecnológica mundial. Estas propiedades han estimulado el interés en el uso de CNT como refuerzos en compuestos de matriz polimérica, metálica o cerámica para obtener materiales estructurales livianos con propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas mejoradas.
Debido a regulaciones ambientales más estrictas y al aumento de los costos de combustible, la reducción de peso se ha convertido en un tema importante en el diseño de compuestos. Existe una demanda creciente en la industria para mejorar las propiedades funcionales y las características de rendimiento de los materiales compuestos avanzados. Desde el descubrimiento de los nanotubos de carbono por parte de Ijima en 1991, han despertado el interés de la investigación científica y tecnológica mundial debido a su alta resolución, gran superficie, baja densidad y buenas propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas. Estas propiedades de los nanotubos de carbono han atraído la atención por su uso como refuerzos en compuestos de matriz polimérica, metálica o cerámica para crear componentes livianos con propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas mejoradas.
Los compuestos con al menos una fase constituyente menor de 100 nm a menudo se denominan "nanocompuestos". Se pueden lograr mejoras significativas en las propiedades mecánicas y físicas de los nanocompuestos poliméricos, metálicos y cerámicos añadiendo niveles muy bajos de nanotubos. Hasta la fecha, se han estudiado ampliamente la síntesis, estructura y propiedades de los polímeros reforzados con nanotubos de carbono. El impacto de la adición de nanotubos de carbono en la estructura y propiedades de los metales y las cerámicas ha recibido cada vez más atención en los últimos años.
Los compuestos en los que al menos un componente tiene un tamaño inferior a 100 nanómetros a menudo se denominan "nanocompuestos". La adición de nanotubos a niveles de carga muy bajos puede mejorar significativamente las propiedades mecánicas y físicas de los nanocompuestos de polímeros, metales y cerámicas. Hasta la fecha, se han estudiado ampliamente la síntesis, estructura y propiedades de los polímeros reforzados con nanotubos de carbono. En los últimos años, los nanotubos de carbono han atraído una gran atención por sus efectos especiales sobre la estructura y propiedades de los metales y las cerámicas.