efectos térmicos en cobre

Vista previa del material en texto

Efectos térmicos del cobre 
 
El cobre es uno de los materiales metálicos más utilizados en la vida cotidiana, 
mayormente utilizado como 
material de conducción de 
electricidad, es por ello que las 
distintas aplicaciones en las que 
se usa requiere de un análisis, ya 
que puede ser sometido a 
distintos esfuerzos que lo 
pueden deformar o incluso a 
altas temperaturas que afecta 
sus comportamiento mecánico. 
En la Ilustración 3 se observa 
cómo la temperatura cambia la 
resistencia al esfuerzo del cobre 
tipo 102 (libre de oxígeno). 
Conforme la temperatura 
aumenta su deformación 
aumenta, es decir, permite que el 
material sea más maleable y la fractura no 
sea espontánea (Cooper Development 
Asociation Inc., s.f.). 
En la Ilustración 4 se muestra una 
comparación del cobre número 120 (altos 
residuos de fósforos) en el cuál el cambio de 
temperatura tiene el mismo efecto que en el 
cobre libre de oxígeno; en embargo la 
composición del material permite que la 
resistencia aumente o disminuye, según sea 
la composición (Cooper Development 
Asociation Inc., s.f.). 
Ilustración 3.- Comportamiento mecánico del cobre 102 a 
diferentes temperaturas 
Ilustración 4.- Comportamiento mecánico del cobre 122 a 
diferentes temperaturas 
 
 
El caso de las fibras 
Las fibras, a diferencia de los metales 
no está constituido por una celda 
unitaria cristalina, por lo que sus 
comportamientos a diferentes 
temperaturas también son distintos, 
en este caso no cambian de fase 
cristalina, sólo cambian de estado, 
(sólido a líquido) (Mohamed, 
Laperrière, Mahi, & Hojjat, 2018). En 
el caso específico de las fibras de 
lino, con el aumento de temperatura 
presentan una disminución en la resistencia 
al esfuerzo, debido a que su composición no 
permite la plasticidad (Ilustración 5). Por ello 
la deformación disminuye 
considerablemente, además de que su 
resistencia a la temperatura es muy poca, y 
la de los metales es por mucho mayor que 
estas (Mohamed, Laperrière, Mahi, & Hojjat, 
2018). 
En los procesos para la modificación y 
mejoramiento de fibras textiles se llegan a 
usar temperaturas elevadas, y posteriormente se induce el enfriado rápido o se deja 
enfriar con el tiempo. Pero estos procesos también tienen un impacto en las 
propiedades mecánicas del material, como se muestra en la Ilustración 6, en el caso 
de fibras de lino (Mohamed, Laperrière, Mahi, & Hojjat, 2018). 
Existen distintos procesos para la obtención de fibras textiles, y muchas de ellas 
tienen resistir a esfuerzos, por ello se analiza su comportamiento mecánico de 
deformación y compresión (Mohamed, Laperrière, Mahi, & Hojjat, 2018). 
Los materiales compuestos mejoran los comportamientos mecánicos de otros 
materiales, por ejemplo, las fibras de lino se utilizan para reforzar resinas epóxicas 
como matriz. En la Ilustración 7 podemos observar el diagrama de deformación vs 
Ilustración 5.- Comportamiento mecánico de las fibras a 
distintas temperaturas. 
Ilustración 6.- Comportamiento mecánico de las 
fibras de lino después del enfríado 
 
compresión del material, 
matriz y las fibras de lino 
(Mohamed, Laperrière, Mahi, 
& Hojjat, 2018). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Coeficiente de dilatación del cobre y otros materiales 
 
https://www.fisimat.com.mx/dilatacion-lineal-superficial-y-volumetrica-ejercicios-resueltos/ 
Ilustración 7.- Diagrama del comportamiento mecánico de una 
matriz epoxi y su refuerzo de fibras de lino. 
https://www.fisimat.com.mx/dilatacion-lineal-superficial-y-volumetrica-ejercicios-resueltos/
 
Referencias 
 
Cooper Development Asociation Inc. (s.f.). Obtenido de 
https://www.copper.org/resources/properties/144_8/ 
Días Del Castillo Rodríguez, F. (2015). Tecnología de Materiales. Edo. de México: 
Facultad de estudios superiores Cuautitlán. 
 
Irmen Houbaert, Y. (1979). Tratamientos Térmicos y su aplicación. D.F. México: 
Facultad de Ingeniería, de la UNAM. 
Mohamed, H., Laperrière, L., Mahi, & Hojjat. (2018). Replacing stitching and 
weaving in natural fiber reinforcement manufcturing, Part 2: mechanical 
behavior of flax fiber composite laminates. Journal of Natural Fibers, 
ResearchGate.