La fibra de boro (también llamada comúnmente filamento de boro ) es un producto de boro elemental amorfo que representa el principal uso industrial del boro elemental (libre) . La fibra de boro manifiesta una combinación de alta resistencia y alto módulo elástico .
Identificadores | |
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ChemSpider |
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Propiedades | |
Densidad | 2,48-2,82 g / cc |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Un uso común de las fibras de boro es la construcción de cintas de alta resistencia a la tracción. El uso de fibra de boro da como resultado materiales livianos y de alta resistencia que se utilizan principalmente para estructuras aeroespaciales avanzadas como un componente de materiales compuestos , así como artículos de consumo y deportivos de producción limitada, como palos de golf y cañas de pescar . [1] [2]
Uno de los usos de los compuestos de fibra de boro fueron las superficies horizontales de la cola del caza F-14 Tomcat . Esto se hizo porque los compuestos de fibra de carbono aún no se desarrollaron hasta el punto en que pudieran usarse, como lo fueron en muchos de los diseños de aviones desde entonces. [3]
En el proceso de producción, el boro elemental se deposita sobre un sustrato de alambre de tungsteno uniforme que produce diámetros de 4.0 mil (102 micrones) y 5.6 mil (142 micrones). Consiste en un núcleo de tungsteno completamente borrado con boro amorfo . [4] [5] [6]
Las fibras de boro y los resortes de boro cristalino de tamaño submilimétrico se producen mediante deposición de vapor químico asistida por láser . La traslación del rayo láser enfocado permite producir incluso estructuras helicoidales complejas. Estas estructuras presentan buenas propiedades mecánicas ( módulo elástico 450 GPa, deformación por rotura 3,7%, tensión de rotura 17 GPa) y pueden aplicarse como refuerzo de cerámicas o en sistemas micromecánicos . [7]
Referencias
- ^ Arenque, HW (1966). "Propiedades físicas y mecánicas seleccionadas de los filamentos de boro" (PDF) . NASA . Consultado el 20 de septiembre de 2008 .
- ^ Layden, GK (1973). "Comportamiento a la fractura de los filamentos de boro". Revista de ciencia de materiales . 8 (11): 1581-1589. Código Bib : 1973JMatS ... 8.1581L . doi : 10.1007 / BF00754893 . S2CID 136959123 .
- ^ "Fibra de boro: la fibra original de alto rendimiento" . www.compositesworld.com . Consultado el 26 de febrero de 2021 .
- ^ Kostick, Dennis S. (2006). "Mineral Yearbook: Boro" (PDF) . Servicio geológico de Estados Unidos . Consultado el 20 de septiembre de 2008 .
- ^ Cooke, Theodore F. (1991). "Fibras inorgánicas: una revisión de la literatura". Revista de la Sociedad Americana de Cerámica . 74 (12): 2959–2978. doi : 10.1111 / j.1151-2916.1991.tb04289.x .
- ^ "Fibra de boro" . Materiales especiales. Archivado desde el original el 12 de agosto de 2014.
- ^ Johansson, S .; Schweitz, Jan-Åke; Westberg, Helena; Boman, Mats (1992). "Microfabricación de estructuras tridimensionales de boro mediante procesamiento químico con láser". Revista de Física Aplicada . 72 (12): 5956–5963. Código Bibliográfico : 1992JAP .... 72.5956J . doi : 10.1063 / 1.351904 .