Click here to load reader

materiale compozite

  • View
    149

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Materiale compozite

Text of materiale compozite

  • MATERIALE COMPOZITE MATERIALE COMPOZITE POLIMERICE PENTRU POLIMERICE PENTRU CONSTRUCIICONSTRUCIICONSTRUCIICONSTRUCII

    Sl.dr.ing. NAGY-GYRGY TamsUniversitatea Politehnica din TimioaraFacultatea de Construcii

    2012/2013

  • INTRODUCEREINTRODUCERE

    COMPOZITE 2 SAU MAI MULTE COMPONENTE (Adeziv + fibr)

    PRIMELE EXEMPLEPRIMELE EXEMPLE INGINERETI EGIPTENI

    crmid din argil cu pai

    COMPOZITELE MODERNE MATRICE POLIMERICE ARMATE CUFIBRE (FRP)

    AU CREAT O ADEVRAT AU CREAT O ADEVRAT REVOLUIE N STRUCTURILE DE NALT PERFORMAN

    n

    o

    u

    t

    a

    t

    e

    a

    proprietile materialelor se pot proiecta ca o structur

  • INTRODUCEREINTRODUCEREADEZIV

    36 000 ani n urm: Bitumen

    4000 e n : sev de copac smoal4000 .e.n.: sev de copac, smoal

    1500-1000 .e.n.: cear de albine,lb d albu de ou

    1700 e.n.: clei de animale sau petep

    1750 e.n.: cazein (din lapte)

    1910 e.n.: bachelit

    1930 idiProducerea adezivului Egipul antic 1930 e.n.: epoxidiceProducerea adezivului, Egipul antic

    (Bjrn Tljsten)

  • EVOLUIA CONSTRUCIILOR I A MATERIALELOR

    INTRODUCEREINTRODUCERE

    PiatrFont n

    (Bjrn Tljsten)

    Font n compresiune

    Font n ntindere Compozite

    avansate

    Pai/pmntBeton armat

    Piatr/crmidn compresiune

    Beton precomprimat

    Structuri cu cabluri

  • COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    FIBR - grafit (carbon)- sticl- aramid - bazaltic

    hibrid- hibrid

    MATRICE - termoplaste

    p- termorigide

    COMPOZIT (FRP)

    (COMPOZITE POLIMERICE

    ARMATE CU FIBRE)

  • COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRESECIUNE TRANSVERSAL

    5-20 m

    Raport >10:1TRANSVERSAL

    5 20 m

    DIAMETRU FIR DE PR ~ 200 m

    Pentru fibre unidirecionale:V l d fib 70%- Volum de fibre: cca. 70%

    - Volum de matrice: cca. 30%

  • Bare din fibr de sticl

    COMPOZITE COMPOZITE POLIMERTICEPOLIMERTICE ARMATE CU FIBREARMATE CU FIBRETuburi din

    Grile din fibr de sticl

    de sticl fibr de sticl

    Mnunchiuri defibr de sticl

    estur din fibr de carbon

    estur din fibr de carbon

    Bar din fibr de carbon

  • COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    FIBREFIBRE UTILIZATEUTILIZATE

    Figura 2.4 Benzi unidirecionale

    FIBREFIBRE UTILIZATEUTILIZATE

    continue, cnd raportul dintre lungime (l) i diametru (d) l/d >1000; discontinue, care n funcie de dimensiuni se clasific n:,

    - fibre lungi, la care l/d > 3001000;- fibre scurte, la care l/d = 100;- fibre foarte scurte (whiskers).

    neesute esute

    Benzi unidirecionale esturi multidirecionale

    tafta (plain) satin mpletitur

  • COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    MATRICEMATRICE UTILIZATEUTILIZATEMATRICEMATRICE UTILIZATEUTILIZATE

    TERMORIGIDE: - temperatur de topire joaslegturi ireversibile- legturi ireversibile

    - ntrire prin nclzire i presare, sau cu ageni de ntrire, sau prin combinaie- nu i pot modifica forma prin nclzire se degradeaz

    Ex: poliester, vinilester, epoxi

    TERMOPLASTE: - devin moi cnd sunt nclzite la temperaturi ridicate i devin rigide dup rcire la temperatur ambiant- pot fi nclzii i rcii repetat pot fi reciclate - timp de depozitare nelimitat, reutilizare- vscozitatea mare greu de combinat cu fibre continuevscozitatea mare greu de combinat cu fibre continue

    Ex: poliimide (PA), policarbonaii (PC), polietersulfonele (PES), polietereterchetona (PEEK), polieterchetona (PEK), polipropilen (PP), polipropilensulfura (PPS

  • CARACTERISTICICARACTERISTICI

    COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    CARACTERISTICICARACTERISTICI

    FIBRA NGLOBAT N MATRICE I STAREA DE TENSIUNE N FIBR

  • CARACTERISTICICARACTERISTICI

    COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    CARACTERISTICICARACTERISTICI

    VARIAIA PROPRIETILOR MATERIALELOR ARMATE CU FIBRE N FUNCIE DE DIRECIA DE SOLICITARE

    Proprieti Proprieti slabeProprieti slabep superioare slabe slabe

    Direcia fibrelor Direcia transversal Direcia transversal

  • CARACTERISTICICARACTERISTICI

    COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    CARACTERISTICICARACTERISTICI

    COMPORTAREA RINILOR N FUNCIE DE TEMPERATURA DE TRANZIIE STICLOAS (Tg)

    o

    l

    u

    m

    i

    g

    i

    d

    i

    t

    a

    t

    e

    V

    o

    R

    i

    TgTemperatura Tg Temperatura

  • CARACTERISTICICARACTERISTICI

    COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    CARACTERISTICICARACTERISTICI

    VARIAIA REZISTENEI FUNCIE DEDIAMETRUL FIBRELOR

    RELAIA DINTRE EFORTUL UNITAR I CONINUTUL VOLUMETRIC AL FIBRELOR (VF)

    e

    n

    a

    VF=100%

    R

    e

    z

    i

    s

    t

    e

    VF 100%

    VF=70%

    VF=50%

    Diametrul fibreiDiametrulfibrei (%)

  • CARACTERISTICICARACTERISTICI

    COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    CARACTERISTICICARACTERISTICI

    RELAIA DINTRE REZISTEN, VOLUMUL DEFIBRE I DISPUNEREA FIBRELOR N COMPOZIT

    Unidirecional

    e

    n

    a

    R

    e

    z

    i

    s

    t

    e

    Bidirecional

    Izotropic

    Volumuldefibre

  • CARACTERISTICICARACTERISTICI

    COMPOZITE COMPOZITE POLIMERTICEPOLIMERTICE ARMATE CU FIBREARMATE CU FIBRE

    CARACTERISTICICARACTERISTICI

    TIPURI DE LAMINATE

    Notaie: 0/ 90/ 45/ 45/ 90/ 0

  • CARACTERISTICICARACTERISTICI

    COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    CARACTERISTICICARACTERISTICI

    SCHEMATIZAREA PROCESULUI DE PULTRUDARE

  • Materiale Rezisten la ntindere[N/ 2]Modul de elasticitate

    [N/ 2]Densitate

    [k / 3]Deformaie specific

    [%]

    COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    [N/mm2] [N/mm2] [kg/m3] [%]Fiber de sticl

    E 1900 3000 70000 1200 2600 3.0 4.5S 3500 4800 85000 90000 4.5 5.5

    Fibr de aramidModul mic 3500 4100 70000 80000 1200 1700

    Modul mare 3500 4000 115000 130000 2.5 3.5Fibr de carbonFibr de carbon

    Rezisten mare 3500 4800 215000 235000

    1500 1900

    1.4 2.0

    Rezist. ultra mare 3500 6000 215000 235000 1.5 2.3Modul mare 2500 3100 350000 500000 0.5 0.9

    Modul ultra mare 2100 2400 500000 700000 0.2 0.4Fibr de bazaltic 4800 89000 2700 3.15Rin (Matrix) 80 100 30000 40000 900 1700 0.5 5GFRP 770 1670 38500 155000 1800 2100 0.45 2.2

    AFRP 1500 3000 50000 130000 13 2.4 3.6

    CFRP 1300 2800 165000 400000 1600 0.45 1.7

    Beton 1 3 21000 50000 2300 2500 0.015Armtur din oel 350 550 210000 7800 (0.2) 25Armtur de pretensionare 1200 1800 210000 7800 NA

  • UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN GENERALGENERAL

    COMPOZITE COMPOZITE POLIMERTICEPOLIMERTICE ARMATE CU FIBREARMATE CU FIBRE

    UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN GENERALGENERAL

    Industria automobil Sporturi mbrcminte antiglon Aviaie i nave spaiale etc.

    (Bjrn Tljsten)

  • UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN GENERALGENERAL

    COMPOZITE COMPOZITE POLIMERTICEPOLIMERTICE ARMATE CU FIBREARMATE CU FIBRE

    UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN GENERALGENERAL

    Industria automobil Sporturi mbrcminte antiglon Aviaie i nave spaiale etc.

    (Bjrn Tljsten)

  • UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN GENERALGENERAL

    COMPOZITE COMPOZITE POLIMERTICEPOLIMERTICE ARMATE CU FIBREARMATE CU FIBRE

    UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN GENERALGENERAL

    Airbus 380 CFRP

    CFRP

    GFRP

    AFRP

    CFRP

    (Bjrn Tljsten)

  • UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN GENERALGENERAL

    COMPOZITE COMPOZITE POLIMERTICEPOLIMERTICE ARMATE CU FIBREARMATE CU FIBRE

    UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN GENERALGENERAL

    JAS Gripen Swedish Military Aircraft

    li itlipit

    (Bjrn Tljsten)

    lipit

  • MAIMAI AVEMAVEM CECE NVANVA DINDIN NATURNATUR !!!!!!

    COMPOZITE COMPOZITE POLIMERTICEPOLIMERTICE ARMATE CU FIBREARMATE CU FIBRE

    MAIMAI AVEMAVEM CECE NVANVA DINDIN NATURNATUR !!!!!!Gecko

    (Bjrn Tljsten)Balanus Glandula (Ghind lipitoare) pe stnc Scoic alipit de Teflon

  • UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN CONSTRUCIICONSTRUCII

    COMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRECOMPOZITE POLIMERTICE ARMATE CU FIBRE

    UTILIZAREAUTILIZAREA COMPOZITELORCOMPOZITELOR NN CONSTRUCIICONSTRUCII

    CONSOLIDRI CU ESTURI UNI SAU MULTI DIRECIONALE- CONSOLIDRI CU ESTURI UNI- SAU MULTI-DIRECIONALE,PRE-IMPREGNATE SAU IMPREGNATE N TIMPUL APLICRII

    - CONSOLIDRI CU LAMELE (CU POSIBILITATEA DE PRECOMPRIMARE)( )

    - CONSOLIDRI CU ARMTURI COMPOZITE

    ARMAREA I PRECOMPRIMAREA ELEMENTELOR DE BETON CU- ARMAREA I PRECOMPRIMAREA ELEMENTELOR DE BETON CUARMTURI COMPOZITE

    - PANOURI SANDWICHPANOURI SANDWICH

    - PROFILE COMPOZITE

  • CONSOLIDRI CU CONSOLIDRI CU COMPOCOMPOZITEZITE

    INTRODUCEREINTRODUCERE

    - TEHNOLOGIA DEZVOLTAT N JAPONIA ESTURITEHNOLOGIA DEZVOLTAT N JAPONIA ESTURI

    EUROPA LAMELE

    LIPIREA COMPOZITELOR PE SUPRAFAA DIFERITELOR ELEMENTE

    ELEMENTE MATERIALE SOLICITARE

    GRINZI BETON ARMAT NCOVOIEREGRINZISTLPIPEREIPLANEE

    BETON ARMATCRMIDLEMNOEL

    NCOVOIEREFOR TIETOARECOMPRESIUNETORSIUNEPLANEE OEL

    PIATRTORSIUNE

  • CONSOL

Search related