7/16/2019 Materiale compozite

http://slidepdf.com/reader/full/materiale-compozite-5634f8dba73c9 1/3

Materiale compozite utilizate in constructiile

aerospatiale

Trebuie semnalat ca in categoria compusilor intermetalici se inscriu si aliajele

cu memoria formei, ale caror aplicatii cunosc o extindere tot mai mare. Este important,

intre altele, ca acesti compusi nu contin metale rare, astfel au preturi relativ mici.

Un aliaj cu memoria formei are particularitatea ca poate fi deformarea plastica cu

usurinta, dar aceasta deformatie poate fi indepartata prin incalzirea la o anumita

temperatura, facand sa se revina spontan la forma inititiala a piesei.

Metode de fabricare

Metodele curente pot fi împărţite în două categorii majore: primareşi secundare.

Metodele primare de fabricare sunt utilizate pentru a fabrica MMC-uri din constituenţii acestora. Materialul poate rezulta direct cuforma finală sau poate necesita prelucări suplimentare semnificativenumite fabricaţie secundară, cum ar fi: formarea, roluirea, presareaşi anumite procese mecanice. Aceste procese depind de tipularmăturii şi al matricii.

Fibrele monofilament cu diametrul relativ ridicat sunt încorporate în matricile dinmetal prin presarea la cald a matricii. In aceste condiţii, metalulcurge în jurul fibrelor apărând legături de difuzie.

Compozitele pot fi fabricate şi prin infiltrarea metalului lichid îninteriorul unei configuraţii de fibre prearanjate. In mod frecvent,pentru menţinerea fibrelor pe poziţie sunt utilizate materialeceramice sau organice de legătură. Acestea din urmă sunt arse

 înainte sau după infiltrare. Infiltrarea poate fi făcută sub vacuum,presiune sau ambele. Infiltrarea sub presiune presupune trecereafibrelor prin materialul matriţei.

In acest moment cele mai comune metode de fabricare acompozitelor grafit/Al şi grafit/Mg sunt prin infiltrare. Firele „toarse”din grafit trec prima dată prin cuptor pentru a fi arse. Următorul pas

 îl reprezintă trecerea printr-un proces CVD care produce acoperireacu Ti sau B care uşurează legarea ulterioară la materialul matricii.

Apoi, acest ansamlu este trecut printr-o „ceaţă” de metal topit

1

7/16/2019 Materiale compozite

http://slidepdf.com/reader/full/materiale-compozite-5634f8dba73c9 2/3

producându-se legarea prin infiltrare a fibrelor. In operaţiasecundară sunt produse plăci sau alte forme structurale prinplasarea firelor între foi şi presarea ansamblului. Descoperiri recente

 în tehnologia procesării permit utilizarea procesului de infiltrare fară

a fi necesar pasul intermediar de obţinere a firelor (sârmelor).

UTILAJE

INSTALAŢIA de obţinere a unui material compozit cu matricemetalică şi inserţie de particule, printr-un procedeu în fază lichidă

Ube 350 Ton horizontal high pressure die casting machines

1200 Ton vertical squeeze cast press Induction melt furnaces

Domenii noi de utilizare a compozitelor

Dupa cum s-a aratat, compozitele metalice sunt folosite tot mai mult in domenii de

varf ale tehnicii. Iata doar cateva astfel de aplicatii :

Pentru realizarea unor componente care functioneaza la temperaturi ridicate, in cadrul

motoarelor, turbo-reactoarelor si rachetelor,

Materiale compozite cu matrice metalica folosite la elicele elicopterelor 

Distribuitor hidraulic

Piese de automobile rezistente la uzura si la temperaturi ridicate

Scopul proiectului este obţinerea de materiale compozite avansate,ce constituie soluţii actuale, inovative şi de performanţă ridicată,pentru aplicaţii în domenii de vârf cum sunt aeronautica şitransporturile moderne. În acest context, obiectivul principal alproiectului constă în elaborarea unor compozite avansate carbon-

carbon şi polimer-carbon, cu performanţe structurale, termo-mecanice şi/sau tribologice ridicate, corespunzătoare normelorecologice şi cerinţelor internaţionale, care să înlocuiască materialeleclasice existente până în acest moment.

Aceste materiale avansate prezintă beneficii economice, fiindperformante, au o greutate scazută, rezistenţă mare la temperaturi

 înalte şi rezistenţă mecanică ridicată. Materialele amintite vor putea

acoperi necesităţile tehnologice, înlocuind materialele clasice.Realizarea acestor materiale compozite polimerice/ mezofazice cu

7/16/2019 Materiale compozite

http://slidepdf.com/reader/full/materiale-compozite-5634f8dba73c9 3/3

adaosuri organice/ anorganice, ranforsate cu fibre de sticlă sau cufibre de carbon, prezintă un grad mare de complexitate princumularea aspectelor legate de proprietăţile de material,necesităţile funcţionale, într-un cuvânt, de dezvoltarea

multifuncţionalităţii practice. Noutatea proiectului derivă din faptulcă acesta şi-a propus dezvoltarea de structuri compozite dinmateriale avansate performante, obţinute prin tehnologii de vârf peplan mondial. Tehnologiile amintite se referă la realizarea decompozite structurale, constituite dintr-o matrice polimerică,

 îndeosebi răşină epoxidică şi structură de rigidizare din fibre decarbon sau fibre de sticlă si, de asemenea, se referă la realizarea decompozite tip carbon-carbon, constituite dintr-o structură derigidizare compusă din fibre de carbon înglobate într-o matrice

carbonică mezofazică.

Având în vedere faptul ca în ultimul timp este din ce în ce maistudiată la nivel internaţional utilizarea matricilor polimerice/carbonice mezofazice sau fenolice nanoaditivate în obţinereacompozitelor pentru aviaţie, în cadrul proiectului a fost studiatăaditivarea matricilor cu nanoparticule carbonice şi au fost realizatecompozite cu matrice nanoaditivată cu nanotuburi de carbon

(monostrat şi multistrat), în diverse concentraţii masice (0,5 – 2%).

În urma caracterizărilor din punct de vedere structural şi alproprietăţilor fizico– mecanice ale compozitelor realizate, a fostobtinut, până în acest moment, un model experimental de„compensator” de direcţie pentru avion P51D Mustang. Deasemenea, s-a realizat un model experimental de pală pentrueoliană din compozit ranforsat cu fibră de carbon.

3