Compozite

Extras din proiect Cum descarc?

CAPITOLUL 1 
GENERALITATI
1.1.Introducere
Prin definitie ,conceptul de compozit este atribuit unui sistem complex alcatuit din mai multe materiale de natura diferita. In aceasta categorie intra o clasa foarte vasta de produsi. Materialele compozite au fost realizate de om din cele mai vechi timpuri. Astfel, chirpiciul si betonul armat reprezinta cele mai simple exemple de materiale compozite.
Rezulta ca, prin asocierea materialelor componente, se obtin noi materiale cu proprietati
deosebite, total diferite de ale componentelor individuale.
Este cunoscut faptul ca aliajele metalice prezinta proprietati superioare fata de cele ale componentelor constituente. Acelasi lucru se poate spune si despre materialele compozite ceramice sau polimerice.
O prima clasificare a materialelor compozite se face dupa provenienta acestora:
-materiale compozite naturale
-lemn
-oase
-bambus
-muschi
-materiale compozite sintetice
-metalice
-ceramice
-polimerice
Actualmente materialele compozite polimerice prezinta un interes stiintific si tehnic deosebit, fapt ce justifica dezvoltarea cercetarilor in acest domeniu si a productiei de astfel de materiale.
Compozitele polimerice sunt materiale alcatuite in principiu dintr-un compus macromolecular si un agent de ranforsare sau de umplutura. Compusul macromolecular utilizat in acest scop poate fi un polimer termoplastic sau termoreactiv si este denumit matrice polimerica. Agentul de ranforsare sau de umplutura este dispersat omogen in matricea polimerica dar nu se dizolva in aceasta.
Clasificarea materialelor compozite polimerice dupa natura componentelor participante la formarea acestora este urmatoarea:
-cu umpluturi poroase
-compozite macroscopice
-polimeri armati O clasificare foarte importanta a materialelor compozite se face in functie de modul de orientare al fibrelor, materialele compozite fiind grupate in trei categorii:
a. materiale compozite durificate cu fibre;
b. materiale compozite durificate cu particule (disperse);
c. materiale compozite obtinute prin laminare (stratificate)
a. materiale compozite armate cu fibre
In figura sunt prezentate diferite moduri de orientare a acestor fibre in interiorul
matricei. Se obtin astfel materiale compozite cu caracteristici foarte bune de rezistenta, rigiditate si raport ,,rezistenta -  densitate".
Comportamentul mecanic al unui asemenea compozit depinde de:
- proprietatile fiecarui component;
- proportia dintre componenti;
- forma si orientarea fibrelor in raport cu directia de solicitare;
- rezistenta mecanica a interfetei matrice - fibra.
b. materiale compozite durificate cu particule (disperse)
b.1. materiale compozite durificate prin dispersie
In cazul acestor compozite, particulele de dimensiuni foarte mici (100 / 2500 A)
(1 angstrom = 10-7 mm ), blocheaza deplasarea dislocatiilor. Astfel, desi sunt necesare cantitati mici de material dispers, efectul de durificare este foarte mare.
Faza dispersata este, de regula, un oxid stabil dur (Al2O3 -  alumina, ThO2 -  torianit,
ZrO2 -  dioxid de zirconiu, BeO -  oxid de beriliu, etc.). Aceasta faza trebuie sa aiba o anumita dimensiune, forma, cantitate si distributie pentru obtinerea celor mai bune proprietati pentru materialul compozit. Totodata particulele dispersate trebuie sa aiba solubilitate scazuta in materialul matricei si sa nu apara reactii chimice intre particule si matrice.
b.2. materiale compozite armate cu macroparticule
Armarea acestor compozite se face cu particule mari, care nu mai au rol de blocare a
deplasarii dislocatiilor. In functie de proportia dintre cantitatile de macroparticule si cea de liant se obtin combinatii neobisnuite de proprietati.Carburile metalice pot fi privite ca fiind astfel de materiale compozite, carbura dewolfram (CW) este inglobata intr-o masa de cobalt, sculele aschietoare rezultate avand combinate avantajele date de duritatea si rezistenta la cresterea temperaturii de aschiere a CW si cele date de rezistenta buna la impact a cobaltului.
Pietrele abrazive formate din macroparticule de carbura de siliciu (SiC), nitrura de bor sau diamant, inglobate intr-o matrice de sticla sau polimeri, pot fi considerate tot materiale compozite armate cu macroparticule.
Un alt exemplu, il constituie materialul utilizat pentru contactele electrice, care este format din particule de wolfram inglobat intr-o matrice de argint. In acest mod se realizeaza combinatia dorita de proprietati, si anume, conductibilitatea electrica buna (datorita argintului) si rezistenta mare la uzura (datorita particulelor de wolfram)
c. materiale compozite stratificate
Sunt obtinute prin aplicarea, la suprafata materialului de baza, a unui strat din alt
material. Aplicarea acestui strat din alt material cu proprietati diferite de cele ale materialului de baza se realizeaza cel mai des prin turnare, sudare sau laminare.
Principalul avantaj al acestor materiale, exemplificate in figura, este de ordin
economic si de ordin calitativ, deoarece prin utilizarea lor se economisesc importante cantitati de materiale scumpe sau deficitare, imbunatatindu-se, in acelasi timp, calitatile produselor si marindu-se durata lor de functionare in conditiile unor performante ridicate

Fisiere în arhivă (1):

 Compozite.doc

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Bibliografie

-  http://omicron.ch.tuiasi.ro/~inor/matmip/pdf/IMC.pdf, accesat 05.07.2012.
-  http://www.ce.tuiasi.ro/~vrabie/rez2008 accesat in 06.07.2012.