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Una determinada aplicación requiere un material que debe ser muy duro y resistente a la corrosión a temperatura y atmosfera ambiental. Seria benéfico aunque no necesariamente, que el material fuera también resistente al impacto. a) Si usted solo considera las características principales ¿Qué clase de materiales investigaría para su selección?

b) Si usted considera todo tipo de características ¿ue clase de materiales investigaría?

c) Sugiera un material. Kevlar o poliparafenileno tereftalamida es una poliamida sintetizada por primera vez en 1965. La ligereza y la excepcional resistencia a la rotura de estas poliamidas hacen que sean empleadas en neumáticos, velas náuticas y en chalecos antibalas. La síntesis de este polímero se lleva a cabo en solución N-metil-pirrolidona y cloruro de calcio, a través de una polimerización por pasos a partir de la p-fenilendiamina y el dicloruro del ácido tereftálico o cloruro de tereftaloílo. La reacción se lleva a cabo a temperaturas bajas debido a su gran exotermicidad. Posteriormente el polímero se hace precipitar y se disuelve en ácido sulfúrico concentrado en el cual kevlar (y otras poliarilamidas) forma una solución cristalina que se emplea para precipitar o coagular las fibras a la vez que se estiran mediante un sistema de hilado.

Esencialmente hay dos tipos de fibras de kevlar: kevlar 29 y kevlar 49. El kevlar 29 es la fibra tal y como se obtiene de su fabricación. Se usa típicamente como refuerzo en tiras por sus buenas propiedades mecánicas, o para tejidos. Entre sus aplicaciones está la fabricación de cables, ropa resistente (de protección) o chalecos antibalas. El kevlar 49 se emplea como equipamiento para deportes extremos, para altavoces y para la industria aeronáutica, aviones y satélites de comunicaciones y cascos para motos. Propiedades mecánicas: Rigidez El valor del módulo de elasticidad a temperatura ambiente es de en torno a 80 GPa (kevlar 29) y 120 (kevlar 49).6 El valor de un acero típico es de 200 GPa. Resistencia El kevlar posee una excepcional resistencia a la tracción, de en torno a los 3,5 GPa.6 En cambio, el acero tiene una resistencia de 1,5 GPa. Elongación a rotura El kevlar posee una elongación a rotura de en torno al 3,6 % (kevlar 29) y 2,4 % (kevlar 49)6 mientras que el acero rompe en torno al 1 % de su deformación Tenacidad La tenacidad (energía absorbida antes de la rotura) del Kevlar está en torno a los 50 MJ m-3, frente a los 6 MJ m-3 del acero.