Materiale compozite

In ultimele decenii s-au evidentiat pe plan mondial schimbari

semnificative in ceea ce priveste utilizarea materialelor in diverse

domenii, schimbari reclamate atat de cerintele speciale ale domeniilor de

varf cat si de cerintele tot mai diversificate legate de producerea bunurilor

de larg consum si nu in ultimul rand de cerintele ecologice.

Materialele compozite reprezinta o clasa de materiale ingineresti ce

prezinta un interes stiintific si tehnic deosebit. Ele sunt nu numai un

inlocuitor perfect al materialelor feroase sau neferoase, ci si materiale ce

permit rezolvarea unor serii intregi de probleme tehnice in diferite ramuri

industriale. Unele probleme tehnice sunt greu sau uneori chiar imposibil

de rezolvat prin utilizarea materialelor clasice, traditionale.

 APLICATII: constructii civile si industriale, electrotehnica, electronica,

transporturi rutiere, feroviare si navale, tehnica aeronautica si aerospatiala,

etc.

Proprietatile materialelor compozite

-de ,,generatia a doua", sunt:

- masa volumica redusa in raport cu metalele

(2 kg/dm3 fata de 7 - 8 kg/dm3 la otel);

- rezistenta la tractiune sporita;

- coeficient de dilatare foarte mic in raport cu metalele;

- rezistenta la soc, abraziune si coroziune;

- durabilitate ridicata in functionare;

- capacitate mare de amortizare a vibratiilor;

- siguranta mai mare in functionare ( ruperea unui material

compozit nu se face brusc ca la metale);

- consum energetic scazut pentru producere (pentru obtinerea

polietilenei se consuma 25 Kcal/cm3 in timp ce la otel

valoarea este de 160 Kcal/cm3 );

- rezistenta extrem de ridicata la actiunea factorilor atmosferici

(oxidare, coroziune, mucegai);

- stabilitate chimica ridicata.

Compozit - adj.= Corp alcatuit din elemente disparate, felurite.

(Dictionarul explicativ al limbii romane)

Materialele compozite reprezinta aranjamente de fibre -

continue sau nu - din materiale rezistente (elemente de armare)

care sunt acoperite cu o matrice a carei rezistenta mecanica este cu

mult mai mica. Matricea mentine dispunerea geometrica dorita a

fibrelor si le transmite solicitarile la care este supusa piesa. (Daniel

GAY - Materiaux composites)

Materiale compozite - Materiale formate din mai multe elemente

componente distincte, a caror asociere confera ansamblului

proprietati pe care nici unul dintre elementele componente luate

separat nu le poseda. (Le Petit Larousse Illustre)

MATERIALE COMPOZITE

MATERIALE DE ARMARE

Sticla, Azbest, Siliciu si cuart,

Carbon-Grafit, Bor, Carburi de

siliciu, Otel, Iuta, Bumbac,

Celuloza, Aramida, Aliaje

metalice, Safir etc.

MATRICE (LIANT)

-Organica: Rasini (Fenoli, Poliesteri,

Poliamide, Epoxizi, etc.)

-Minerala: Carbon, SiC, ceramice

-Metalica: Al, Ni, Ti.

MATERIALE AUXILIARE (INCARCATURI, ADITIVI)

-Materiale de umplutura: Creta, Siliciu, Caolin, Oxid de titan, Sticla

(bile), Pudra metalica, Cuart, Mica

-Materiale ajutatoare: Coloranti, Agenti de finisare (Gel-coat),

Agenti de cuplare, Catalizatori, Inhibitori, Antioxidanti, Diluanti,

Acceleratori,

-Materiale cu scop special: Agenti antistatici, Agenti de demulare,

Agenti ignifuganti, Agenti antiradianti, Agenti fungicizi

Structura unui material compozit

Materialele compozite s-au dezvoltat in primul rand din necesitatea

reducerii greutatii pieselor si prelungirea duratei lor de functionare,

obiectiv deosebit de important in industria aeronautica sau cea a

constructiei de autovehicule, neputand ignora aplicatiile din domeniul

electrotehnic.

Industria aeronautica

 Panouri de fuselaj, profiluri aerodinamice, arbori pentru rotoarele

elicopterelor, carcase de motoare sau pompe, pale de elice de elicopter,

lonjeroane, elemente pentru placarea aripilor, antene, piese de fixare si

orientare la trenul de aterizare, elemente pentru realizarea structurii

interioare a avioanelor.

Tehnica spatiala

 Izolatoare termice, conducte sub presiune, rezervoare de combustibil,

piese rezistente la radiatiile cosmice, antene, piese componente ale

laboratoarelor spatiale si ale vehiculelor lunare.

C 6 Curs FPMPC 7

Industria chimica

 Recipiente sub presiune, containere, elemente pentru placari

anticorozive, exhaustoare, bazine, hote, cosuri de fum, turnuri de racire,

aparate care lucreaza in medii corozive, conducte.

Agricultura

 Panouri transparente si termoizolante pentru sere, silozuri, ambalaje,

piese pentru masini agricole (tablouri de bord, caroserii, blindaje, vane),

sisteme de irigatie, rezervoare pentru furaje.

Industria alimentara

 Camere si vitrine frigorifice, recipiente de dimensiuni mari, elemente de

etansare rezistente la atacul microorganismelor, rozatoarelor sau

insectelor, cosuri, cutii, structuri interioare igienice.

Constructia de automobile

 Rezervoare de benzina, palete de ventilator, caroserii, carcase, scaune,

pardoseli, aparatoare pentru roti, panouri de bord, radiatoare, usi.

Sport

 Ambarcatiuni, undite, schiuri, casti de protectie, pereti, balustrade si filtre

pentru piscine, aparatoare, sanii.

Constructia de aparate optice

 Carcase, suporturi pentru prisme, piese pentru aparate foto, proiectoare,

epidiascoape, binocluri, butoane, manere.

Transporturi si telecomunicatii

 Cisterne, piese pentru vagoanele de marfa, componente ale vagoanelor

de calatori (rame, pereti, balustrade), elemente de finisare si mobilier

pentru trenurile de metrou, piese de izolare termica si electrica, structuri

interioare ale navelor pentru transportul pe apa, elemente de placare a

pieselor metalice, antene parabolice (metalizate), carcase pentru

telefoane.

Electronica si elecrotehnica

 Suporturi pentru circuite imprimate, intrerupatoare, angrenaje, carcase,

izolatoare de inalta tensiune, comutatoare, platforme, cabine, corpuri de

iluminat, cutii pentru aparate de masura si control, protectii pentru

antene

Industria mobilei

 Dulapuri, fotolii, scaune, paturi, biblioteci, vitrine, birouri, ornamente.

Constructia de cladiri si obiecte de uz casnic.

 Panouri termoizolante, pereti, rame de ferestre, tavane, conducte,

cofraje, ornamente pentru fatade, stoluri, lambriuri, acoperisuri,

elemente de iluminat, izolatii, cazi de baie, lavoare