Contribuții la studiul proprietăților materialelor compozite armate cu țesături și a efectului solicitărilor ciclice asupra acestor proprietați

Abstract

Evoluția realizărilor în domeniul materialelor compozite, crește progresiv, odată cu necesitatea utilizării acestora în diverse domenii ca: industria aerospaţială, industria autovehiculelor, industria navală, industria materialului sportiv, energetică, construcții, medicină. Utilizarea ascendentă în domeniile enumerate mai sus a materialelor compozite se datorează caracteristicilor lor, superioare (de cele mai multe ori) celor ale materialelor clasice, reducerii consumului de energie necesar obținerii lor, rezistenței sporite la coroziune, rezistenței la rupere, rezistenței la uzură, rezistenței la temperaturi înalte, densității reduse, conductivității termice controlabile, deformabilității bune, stabilității dimensionale remarcabile, dilatării termice reduse, rezistenței la impact și multor altor caracteristici care, spre deosebire de materialele clasice, sunt proiectabile [1]. Spre deosebire de materialele tradiționale, materialele compozitele sunt create astfel încât, proprietățile lor să fie perfecționate, proiectarea acestora făcându-se pe baza caracteristicilor materialelor componente utilizate în noul material compozit. Astfel, în funcție de domeniul în care se dorește utilizarea lor, materialele compozite trebuie să întrunească anumite calități (proprietăți) impuse de aplicația intenționată. Cele mai importante proprietăți ale materialelor tradiționale (metale, ceramice, polimeri) pot fi îmbunătățite prin armarea cu fibre. Compozitele pot fi armate cu fibre scurte, fibre lungi, fibre continue și/sau țesături pentru îmbunătățirea proprietăților mecanice, deoarece fibrele preiau o mare parte din solicitări mărind astfel rezistența materialului sau a structurii. Tipul de țesătură utilizat în materialul compozit este foarte important, deoarece, fiecare țesătură are proprietăți diferite, de exemplu, țesătura din fibră de carbon are proprietăți electrice excelente și este utilizată în industria construcțiilor de avioane civile și militare, țesătura din fibră de sticlă, având proprietăți anticorozive bune și rezistență la umiditate, este utilizată în construcția navelor maritime, țesătura aramidică având proprietăți antișoc este utilizată în aplicații militare. Astfel de materiale compozite armate cu fibre au înlocuit materialele structurale convenționale, cum ar fi lemnul și oțelul într-o multitudine de aplicații, mai ales datorită unui raport bun între rezistența mecanică și densitate, datorită rezistenței chimice și unui design versatil.