Prezentare materiale compozite
Download as PPT, PDF2 likes3,342 views
Materialele compozite sunt definite ca fiind combinații de două sau mai multe materiale diferite, având proprietăți unice care nu pot fi obținute prin componentele lor individuale. Acestea sunt utilizate în industrii variate precum aeronautica, industria auto, și medicina, și sunt clasificate în funcție de natura matricei. Evoluția materialelor compozite a fost semnificativă, având aplicații diverse care se extind de la navete spațiale la produse de consum și echipamente industriale.
Prezentare materiale compozite
- 1. Materiale compoziteMateriale compozite -scurta prezentare--scurta prezentare-
- 3. Definitia si clasificarea MCDefinitia si clasificarea MC Definitie dupa LarousseDefinitie dupa Larousse:: MC: material compus din mai multe materiale de naturi si compozitiiMC: material compus din mai multe materiale de naturi si compozitii diferite, ce are proprietati si caracteristici specificediferite, ce are proprietati si caracteristici specifice DefinitieDefinitie:: a)a) MC consta din doua sau mai multe componente diferite din punct deMC consta din doua sau mai multe componente diferite din punct de vedere chimic, intre care exista o suprafata de separatie distinctavedere chimic, intre care exista o suprafata de separatie distincta b)b) MC se realizeaza prin amestecarea componentelor individuale astfelMC se realizeaza prin amestecarea componentelor individuale astfel incat dispersarea unui material in celalalt se poate face controlat deincat dispersarea unui material in celalalt se poate face controlat de catre om, fiind primele materiale a caror dispunere structurala ocatre om, fiind primele materiale a caror dispunere structurala o concepe omul, nu numai in inlantuirea lor moleculara ci si conferindu-leconcepe omul, nu numai in inlantuirea lor moleculara ci si conferindu-le rezistente favorabile in directii preferentialerezistente favorabile in directii preferentiale c)c) MC obtinut are proprietati unice pe care nici o componenta separataMC obtinut are proprietati unice pe care nici o componenta separata nu le poate avea si superioare celor specifice fiecarei componente innu le poate avea si superioare celor specifice fiecarei componente in parte.parte.
- 4. 1862:1862: -- fibre de celuloza tratate cu acid nitric =fibre de celuloza tratate cu acid nitric = celuloidceluloid (pelicule de(pelicule de cinema)cinema) 1909:1909: gudronul de huila (gudronul de huila (bakelitabakelita)) – izolatie electrica– izolatie electrica 1928:1928: NYLON 6,6NYLON 6,6 1939-Gordon si De Bryne:1939-Gordon si De Bryne: - rasina fenolica+fibre de in =- rasina fenolica+fibre de in = gordonaerolitegordonaerolite (ca o alternativa la(ca o alternativa la aliajele de Al)aliajele de Al) 1942-19431942-1943 -- rasini poliesterice+fibre de sticlarasini poliesterice+fibre de sticla= materiale compozite pentru= materiale compozite pentru ecranele transparente ale radarelorecranele transparente ale radarelor 1966: fibre de bor; 1968: fibre de carbon; 1972: fibre aramidice;1966: fibre de bor; 1968: fibre de carbon; 1972: fibre aramidice; 1976: fibre polietilenice1976: fibre polietilenice 2000: pe glob se produc 60 milioane tone de materiale compozite2000: pe glob se produc 60 milioane tone de materiale compozite navetele spatiale Apollo-11 - 75% construite din MC si Discovery -navetele spatiale Apollo-11 - 75% construite din MC si Discovery - 87% din MC87% din MC Scurt istoricScurt istoric
- 5. Clasificare generalaClasificare generala MATERIALE COMPOZITE Compozite cu fibre Compozite cu particule Stratificate Nestratificate Cu fibre continue Cu fibre discontinue Unidirectionale Multidirectionale Orientate Neorientate Microparticule Particule mari Orientate preferential sau aleatoriu
- 6. CLASIFICARE DUPA NATURA MATRICEI • Cu matrice metalice: se folosesc in scopul obtinerii de compozite utilizabile la tempoeraturi mai inale decit cele cu matrice de natura organica (ex. Aluminiu cu Bor, Nichel, Cupru, Argint cu Niobiu, Cupru cu Carbon, Siliciu cu Carbon) • Cu matrice ceramice: matricea prezinta o fragilitate mai mare care scade prin ranforsarea cu fibre (ex. alumina si oxidul de Zirconiu, ceramica sticloasa-LAS cu Carbura de Siliciu) • Cu matrice organice (polimerice): segmentul de compozite cu cea mai larga utilizare Compozite polimerice Compozite cu matrice termorigide Compozite cu matrice termoplaste Compozite cu matrice poliesterica si fibre de sticla Compozite cu matrice epoxidica si fibre de sticla Compozite cu matrice epoxidica si alte tipurii de fibre
- 7. Evolutia materialelorEvolutia materialelor 10000 i.e.n. Piatra si lemnul 1000 i.e.n. Fierul 0 Cimentul 1800 Otelul 1900 Polimeri & Compozite 2000 Nanomateriale & Nanocompozite “Noile clase de materiale compozite nanostructurate vor domina peisajul industrial al secolelor viitoare” Wolfgang Herrman, U. Munich
- 8. Compararea MC cu materialele clasiceCompararea MC cu materialele clasice 25039019,7111,8750381,93Rasina poliesterica cu fibra sticla 260865135300,814002201,62Rasina epoxi cu Fibra carbon 1701419,5252,2207141,47Nylon cu umplutura sticla 150611,890607021,14Nylon 6,6 110014724,9162612002048,18Aliaj pe baza de Ni 35018025,72411503722,8Aliaj Al-Zn- Mg Rezistenta termica (grad C) Rezistent a specifica la intindere= Rezistent a/Densita te Modul specific Young= Modul/ Densita te Coeficien t de dilatare termica (grad-1 x 10-6 ) Alungir e la rupere (%) Rezis tenta la intind ere (MN/ m2 ) Modul Young (GN/m 2 ) Densita te (kg/m3 x 10-3 ) Material
- 9. Domeniile generale de utilizare ale MCDomeniile generale de utilizare ale MC Industria aeronautica:Industria aeronautica: panouri de fuselaj,elemente pentrupanouri de fuselaj,elemente pentru placarea aripilor, antene, carcase de motoare sau pompe,placarea aripilor, antene, carcase de motoare sau pompe, lonjeroane, piese de fixare si orientare la trenul de aterizare,lonjeroane, piese de fixare si orientare la trenul de aterizare, arbori pentru rotoarele elicopterelorarbori pentru rotoarele elicopterelor Industria spatiala:Industria spatiala: motoare racheta, rezervoare de combustibil,motoare racheta, rezervoare de combustibil, piese rezistenta la radiatii cosmicepiese rezistenta la radiatii cosmice Industria de autovehicule:Industria de autovehicule: caroserii, panouri, sisteme de frinarecaroserii, panouri, sisteme de frinare Industria chimica:Industria chimica: conducte, recipiente sub presiune, elementeconducte, recipiente sub presiune, elemente pentru placari anticorozivepentru placari anticorozive Industria mobilei:Industria mobilei: mobilier, elemente decorativemobilier, elemente decorative Industria electronica si IT:Industria electronica si IT: CD, DVDCD, DVD Industria electrotehnica:Industria electrotehnica: izolatoriizolatori Materiale sportive:Materiale sportive: rachete de tenis, wind-surfing, mingi de polo,rachete de tenis, wind-surfing, mingi de polo, golf, schiuri,golf, schiuri, Industria medicala:Industria medicala: sisteme cu eliberare controlata, implanturi desisteme cu eliberare controlata, implanturi de toate tipurile, proteze chirurgicaletoate tipurile, proteze chirurgicale Industria navala:Industria navala: barci, iahturi si alte tipuri de ambarcatiunibarci, iahturi si alte tipuri de ambarcatiuni
- 10. Materiale compoziteMateriale compozite -dimensiunea pietii pentru fiecare regiune a globului--dimensiunea pietii pentru fiecare regiune a globului- 32% 3% 27% 6% 2% 26% 2% 2% America de Nord America de Sud Europa de Vest Europa de Est Orientul Mijlociu Asia-Pacific Rusia Africa
- 11. Materiale compozite-distributia pietii in tarileMateriale compozite-distributia pietii in tarile Europei de VestEuropei de Vest Austria Belgia Danemarca Finlanda Franta Germania Grecia Irlanda Italia Luxemburg Marea Britanie Olanda Portugalia Spania Suedia
- 12. Materiale compoziteMateriale compozite -distributia pe sectoare a produselor finite de-distributia pe sectoare a produselor finite de compozite pentru tarile europene-compozite pentru tarile europene- 0 100 200 300 400 500 600 Aerospatiale, aparare Industrie Constructii Bunuri de larg consum Anticorozive Electrice/electronice Marina Transporturi mii tone
- 13. MEDICINAMEDICINA Implanturi dentareImplanturi dentare Proteze dentareProteze dentare Alte tipuri deAlte tipuri de protezeproteze
- 15. TRANSPORTURITRANSPORTURI Autovehicule speciale Autobuze pentru transport urban Trenuri de mare viteza
- 17. PARCURI DE DISTRACTIEPARCURI DE DISTRACTIE
- 19. AERONAUTICAERONAUTIC Aparate usoare de zbor Airbus A 380 interior si exterior
- 21. APLICATIIAPLICATII SPECIALESPECIALE Instalatii eoliene pentru producerea energiei electrice Tancuri speciale pentru depozitare substante chimice