Materiales usados en la Industria Aeroespacial

Materiales usados en la
Industria Aeroespacial
Características del
espacio
Existe vacío y aparente carencia de
gravedad
„ Todo en el espacio se está moviendo,
atraído por grandes campos
gravitacionales.
„ Exposición a grandes cantidades de
radiación cósmica, rayos gamma, rayos
X, rayos ultravioleta
„
Características del
espacio
La energía proveniente del Sol en el
espacio es de 6 a 15 veces la energía
en la Tierra porque la mayoría de esa
energía es reflejada y / o absorbida por
nuestra atmósfera.
„ Existe exposición a altas temperaturas
cuando se está expuesto al Sol, y bajas
cuando no
„
Carácterísticas de los
Materiales utilizados
Deben poseer características
mecánicas que permitan ciclos de
calentamiento y enfriamiento
extremos.
„ Se deben tener en consideración la
fricción producida por la atmósfera al
momento del despegue o aterrizaje.
„
Carácterísticas de los
Materiales
„
Deben ser capaces de soportar
posibles colisiones con el polvo
espacial.
Materiales utilizados
„
Materiales Metálicos
„
Materiales No Metálicos
„
Combustibles
Materiales Metálicos
„
Aluminio
– Peso ligero
– Ciertas aleaciones de aluminio tienen
mejor relación resistencia – peso que los
aceros de alta resistencia
– Maleabilidad, formalidad, alta resistencia a
corrosión, alta conductividad térmica y
eléctrica, alta reflectividad, no tóxico, no
magnético y no produce chispas.
Materiales Metálicos
„
Aluminio
– Resistencia tensil de 13,000 psi
– Algunas aleaciones pueden tener
resistencia hasta de 100,000 psi
– Maquinabilidad y su capacidad de trabajo
– Se puede fundir mediante cualquier método
conocido
Materiales Metálicos
„
Berilio
– Alta resistencia a la corrosión
– Peso ligero
– Maquinable
– Punto alto de fusión
– Con un porcentaje de 98.5% se usa para
cubiertas anticorrosivas
Materiales Metálicos
„
Berilio
– Aleación Cobre – Berilio
»Alta resistencia a la corrosión
»Alta resistencia a la fatiga
»Conductividad eléctrica
»Capacidad de trabajo a altas
temperaturas
»No posee propiedades magnéticas
Materiales Metálicos
„
Aceros
– Aleaciones Hierro – Carbono
– Aptas para ser deformadas en frío y en
caliente
– Generalmente el porcentaje de carbono
no excede 1.76%
Materiales Metálicos
„
Aceros
– Ventajas de los aceros
» Alta resistencia
» Uniformidad
» Durabilidad
» Ductilidad
» Tenacidad
Materiales Metálicos
„
Titanio
– Baja gravedad específica
– Dureza
– Resistencia a la corrosión
– Resistencia a altas temperaturas
Materiales Metálicos
„
Titanio
– Las propiedades del Titanio y sus
aleaciones dependen de su estructura
básica y de la forma en que es
manipulado durante sus tratamientos
térmicos y mecánicos. Hay cuatro tipos
de aleaciones de Titanio
Materiales Metálicos
„
Titanio
– Aleaciones
» Aleaciones Alfa:
» Aleaciones Alfa + Beta
» Aleaciones cerca de Alfa
» Aleaciones Beta
Materiales Metálicos
„
Titanio
– Ventajas
» En bajos grados intersticiales tiene
excelentes propiedades a bajas
temperaturas
» Excelente absorción al impacto y
resistencia al arrastre a 500 – 600 °C
» Alta resistencia a la fatiga y a la corrosión
» Transmite energía ultrasónica con poca
atenuación
» Poca expansión térmica entre 0 – 500 °C
Materiales Metálicos
„
Titanio
– Ventajas
» Excepcional resistencia a la corrosión
Buena resistencia a la erosión por
cavitación
– Limitaciones
» Bajo módulo elástico (respecto aceros)
» Poca conductividad
» A altas temperaturas: se puede corroer y no
hay protección catódica
» Alto costo
Materiales Metálicos
„
Metales Líquidos Agentes
Refrigerantes
Materiales No Metálicos
„
Grafito
– Por su movilidad entre las capas de
grafito: lubricantes, grasas, cintas
magnéticas, sellos, etc
– Por su buena conductividad: en
baterías conductivas, lacas
conductivas, plásticos antiestáticos
– Conductividad térmica:
intercambiadores de calor,
revestimiento de frenos, etc.
Materiales No Metálicos
„
Grafito
– Por su resistividad química: moldes
refractarios, electrodos
– Por su reactividad química:
incrustación de metales y metales
pesados
– Por propiedades catalíticas: reacciones
heterogéneas y celdas de combustible
– Por propiedades de expansión:
retardadores de flama para plásticos
Materiales No Metálicos
„
Adhesivos
– Son materiales capaces de mantener
unidos dos materiales sólidos
proporcionando la fuerza de atracción
física entre las dos superficies
– El material al cual se adhieren se
denomina sustrato o adherente
Materiales No Metálicos
„
Adhesivos
– Se clasifican de acuerdo a tres
criterios:
»Según requerimientos de uso
»Según estabilidad de calor
»Según composición química
Combustibles
„
Se han dividido en dos categorías:
– Sólidos
– Líquidos
„
Su utilización depende de las
características y eficiencia de la
combustión