La fibra de boro o filamento de boro es un producto amorfo que representa el principal uso industrial del boro elemental . La fibra de boro presenta una combinación de alta resistencia y alto módulo elástico .
Un uso común de las fibras de boro es la construcción de cintas de alta resistencia a la tracción. El uso de fibras 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 para artículos deportivos y de consumo de producción limitada, como palos de golf y cañas de pescar . [1] [2]
Uno de los usos de los compuestos de fibra de boro fue en las superficies de cola horizontales del caza F-14 Tomcat . Esto se hizo porque los compuestos de fibra de carbono no estaban desarrollados en ese momento hasta el punto en que pudieran usarse, como lo estuvieron en muchos diseños de aeronaves posteriores. [3] La fibra de boro es un componente de refuerzo principal en Hy-Bor , una mezcla preimpregnada de fibra de boro y fibra de carbono que se usa principalmente para aplicaciones aeroespaciales y de artículos deportivos de alto rendimiento.
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 borurado con boro amorfo . [4] [5] [6]
Las fibras de boro y los resortes de boro cristalino de tamaño submilimétrico se producen mediante deposición química en fase de vapor asistida por láser . La traslación del haz láser enfocado permite producir estructuras helicoidales incluso complejas. Dichas estructuras muestran buenas propiedades mecánicas ( módulo elástico 450 GPa, deformación por fractura 3,7%, tensión por fractura 17 GPa) y se pueden aplicar como refuerzo de cerámicas o en sistemas micromecánicos . [7]