Click here to load reader

Notiuni Generale Materiale Compozite

  • View
    71

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

materiale compozite isc

Text of Notiuni Generale Materiale Compozite

1. Notiuni generale materiale compozite:a. Definitie si notiuni generale:Unmaterial compozitreprezinta o combinaie ntre dou sau mai multe materiale diferite din punct de vedere chimic, cu o interfa ntre ele. Din punct de vedere tehnic, noiunea de materiale compozite se refer la materialele care posedurmtoarele proprieti: sunt create artificial, prin combinarea diferitelor componente; reprezint o combinare a cel puin dou materiale deosebite din punct de vedere chimic, ntre care exist osuprafa de separaie distinct; prezint proprieti pe care nici un component luat separat nu le poate avea.Materialele constituente i menin identitatea separat (cel puin la nivel macroscopic) n compozit, totui combinarea lor genereaz ansamblului proprieti i caracteristici diferite de cele ale materialelor componente n parte.Unul din materiale se numetematricei este definit ca formnd faza continu. Cellalt element principal poart numele de armatura (ranforsare) i se adaug matricei pentru a-i mbunti sau modifica proprietile. Armatura reprezint faza discontinu, distribuit uniform n ntregul volum al matricei.Fibrelesunt elementul care confer ansamblului caracteristicile de rezisten la solicitri. n comparaie cumatricea, efortul care poate fi preluat este net superior, n timp ce alungirea corespunztoare este redus.Matriceaprezint o alungire i o rezilien la rupere mult mai mari, care asigur c fibrele se rup nainte ca matricea s cedeze. Trebuie insa subliniat faptul cmaterialul compoziteste un ansamblu unitar, n care cele dou faze acioneaz mpreun, aa cum sugereaz curba efort alungire pentru compozit.

b. Clasificarea globala a principalelor categorii de materiale compozite armate:

Compozite cu matrice polimeric de obicei sunt rini termorigide (epoxidice, poliimide sau poliesterice) sau termoplastice, armate cu fibre de sticl, de carbon, de bor sau aramidice (Kevlar), cu monocristale ceramice sau, mai recent, cu fibre metalice. Sunt folosite mai ales n aplicaii care implic temperaturi relativ joase de lucru (ajungnd, n mod excepional, pentru termoplastice fabricate prin injecie, la nivelul maxim de 400C). Compozite cu matrice metalic cel mai frecvent se bazeaz pe aliaje de aluminiu, magneziu, titan sau cupru, n care se introduc fibre de bor, de carbon (grafit) sau ceramice (de obicei de alumin sau carbur de siliciu). Temperatura de lucru (uzual de cel mult 800C) a unui astfel de compozit este limitat de nivelul punctului de nmuiere sau de topire care caracterizeaz materialul matricei. Dac aplicaia avut n vedere implic temperaturi mari, atunci se recomand folosirea ca matrice a unor aliaje pe baz de nichel sau a unor superaliaje. Dezavantajul acestora este c au greuti specifice mari, ducnd la creterea masivitii structurii finale. Compozite cu matrice ceramic au fost dezvoltate n mod special pentru aplicaiile cu temperaturi foarte ridicate de lucru (peste 1000C); cele mai utilizate materiale de baz sunt carbura de siliciu (SiC), alumina (Al2O3) i sticla, iar fibrele de armare uzuale sunt tot de natur ceramic (de obicei sub form de fibre discontinue, foarte scurte). Compozite carbon-carbon cu matrice de carbon sau de grafit i armare cu fibre sau esturi de fibre de grafit; sunt foarte scumpe, dar i incomparabile cu alte materiale prin rezistena la temperaturi nalte (de pn la 3000C), cuplat cu densitatea mic i coeficient mic de dilatere termica. Cele mai rspndite sunt compozitele armate cu fibre suntfibra de carbon, fibra de sticla si Kevlar-ul.

c. Tipuri de tesaturi: PlaneAcest mod de estur aterizeaz o alternant simpla. Fiecare fir de urzeala trece alternativ peste i pe sub fiecare fir de bttur. Orice tip de fir realizat din orice tip de fibr poate fi utilizat pentru o astfel de estur. Avantajele acestei esturi sunt stabilitatea i porozitatea rezonabil. Ca i dezavantaje se numra draping-ul slab, nivelul nalt de ncreire al fibrelor care provoac valori relativ joase ale proprietilor mecanice comparativ cu alte esturi.Prindrapingse nelege proprietatea unui material textil de a se mula pe o suprafaa complex. TwillUnul sau mai multe fire de urzeala se es alternativ peste i pe dedesubtul a doua sau mai multe fibre de bttur, ntr-o secven regulat i repetat, astfel ncat sa se obin efectul vizual al unei linii diagonale drepte sau ntrerupt, pe fata sau chiar pe dosul pnzei. Avantaje: datorit increirii reduse, pnza are o suprafa plan i proprieti mecanice mai bune. Satinestura satin este n principiu o estur diagonal modificat pentru a produce cteva intersectri ntre urzeala i bttur, pentru a obine un aspect neted, deoarece punctele de legatur nu sunt aranjate continuu. Ca rezultat al asimetriei, o fata a pnzei are mai multe fire de urzeal, in timp ce cealalt are mai multe fibre de bttur. esturacrowfooteste o forma de estur satin cu diferite zig-zaguri ntr-o figura repetat. Avantaje: estura satin conduce la producerea de pnze cu greutate mare pe unitatea de suprafa, foarte netede, cu un bun draping. Dezavantaje: trebuie avut grij al asamblarea mai multor straturi ale acestei pnze pentru a evita acumularea de tensiuni n produs datorit asimetriei.

d. Avantajele folosirii materialelor compozite:Materialele compozite prezint o serie de avantaje ntre care se menioneaz: mas volumic mic n raport cu metalele (de exemplu compozitele din rini epoxidice armate cu fibre de siliciu, bor i carbon au mas volumic sub 2 kg/dm3) rezisten mare la traciune (compozitul denumit Kevlar, polimer organic cu fibre de aramide, are o rezisten la traciune de dou ori mai mare dect a sticlei); coeficient de dilatare foarte mic n raport cu metalele; rezisten la oc ridicat; durabilitate ridicat capacitate mare de amortizare a vibraiilor; siguran mare n funcionare (ruperea unei fibre dintr-o pies din material compozit nu constituie amors de rupere); consum energetic sczut i instalaii mai puin costisitoare n procesul de obinere, n raport cu metalele; rezisten chimic i rezisten mare la temperaturi ridicate (fibrele de Kevlar, teflon i hyfil pn la 500oC, iar fibrele ceramice de tip SiC, Si3N4, i Al2O3 ntre 1400C i 2000C).

2. Conducte si rigole speciale2.1. Conducte speciale:A. Tevi din PAFSINSe produc tevi din fibre de sticla continue in mai multe straturi realizate din diferite materiale (rasini poliesterice, nisp si fibra de sticla). In principiu straturile sunt urmatoarele: Zona interioara, dintr-un strat de protectie de rasina poliesterica si tesetura de fibra de sticla impregnata cu rasina poliesterica; Strat bariera, din rasina poliesterica amestecata pentru ranforsare cu fibre de sticla infasurate circumferential; Zona structurala interioara, din amestec de fibre de sticla taiate, nisip si rasina poliesterica; Strat central, din amestec de rasina poliesterica, nisip si fibre de sticla infasurate continuu; Zona structurala exterioara, din tesatura de fibra de sticla si rasina poliesterica.Cantitatile de fibre de sticla, rasini poliesterice si nisip si tipul acestora se stabilesc in functie de utilizari si de solicitarile clientilor.Se produc tevi din fibra de sticla continue in urmatoarea gama: Diametre nominale inte 250 mm si 3500 m Temperaturi de lucru pana la +50C Rigiditati nominale de la SN 2500 N/mm2 pana la SN 10000 N/m2 Rugozitatea K = 0,009 Lungimi de 6 m si/sau 12 m Tevile din rasini poliesterice armate cu fibra de sticla si insertie de nisip produse de firma S.C. SUPERLIT ROMANIA S.A. din Buzau sunt marcate la fabricatie, pe marcaje indicandu-se: Sigla firmei; Denumirea produsului; Standardul de fabricatie; Carateristicile tevilor; Diametre; Lungimi; Presiuni de utilizare; Volume de stocare.Tevile armate cu fibre de sticla si insertie de nisip se vor utiliza la executarea de retele exterioare de aductiuni de apa, de alimentare cu apa, de irigatii, de canalizare, pentru micro-hidrocentrale si la aplicatii industriale.Tevile din rasini poliesterice armate cu fibre de sticla si insertie de nisip pot fi utilizate in instalatii numai urmare a unui proiect de executie intocmit cu respectarea legii nr. 10/1995 privind Calitatea in Constructii, cu modificarile si completarile ulterioare si a reglementarilor tehnice in vigoare.Aptitudinea in exploatare: *Rezistenta mecanica si stabilitate:Produsele se realizeaza pe masini performante, rezultand tevi cu o rezistenta si stabilitate mecanica buna, pastrandu-si cracteristicile dimensionale si functionale la actiunea solului si a socurilor exterioare asigurand retelelor in care sunt instalate etanseitate pe intreaga durata de utilizare;*Securitatea la incendiu:Produsel nu fac obietul unor exigente speciale la foc, rasina PAFSIN este un material compozit greu inflamabil care nu intretine arderea.*Igiena, sanatate si mediu:Produsele nu contin elemente cancerigene, substane radioactive, deseuri toxice sau alte substante daunatoare sanatatii oamenilor sau integritatii mediului inconjurator, utilizarea lor in conditiile normale respectand conditiile impuse de Legea nr. 319/2006 privind securitatea si sanatatea in munca, Legea nr 265/2006 privind protectia mediului si Legea 458 din 2002 privind calitatea apei potabil, cu modificarile si compeltarile ulterioare. Intrucat materilele nu sunt biodegradabile, ele vor fi reciclate dupa terminarea duratei de utilizare.*Protectia impotriva zgomotului:Produsele nu fac obiectul unor cerinte speciale la zgomot.*Economia de energie si izolrea termica:Produsele nu fac obiectl unor cerinte speciale pentru izolatie terminca, hidrofuga, air energia inglobata in produsele din materiale compozite este de circ 5 ori mai mica decat la metale. In cazul in care este necesar produsele pot fi livrate termoizolate.

Durabilitatea si intretinerea produsului: Calitatile materialelor utilizate precum si controlul fabricatiei, efectuat in scopul mentinerii constante a calitatii, permit realizarea unor produse cu durabilitate ridicata.Durata de viata recomandata de producator, este de cca. 75 ani fara masuri speciale de intretinere cu conditia respectarii prescriptiilo de tran

Search related