Materiale Compozite

- CATEGORII DE MATERIALE COMPOZITE –

- CLASIFICAREA COPOZITELOR -

Varietatea mare de materiale compozite face ca la clasificarea acestora să fie necesară luarea în considerare a mai multor criterii. Astfel, compozitele pot fi clasificate în categoriile prezentate in continuare.

După starea de agregare a matricei şi a materialului dispersat , în :

-compozite de tip lichid-solid (suspensii, barbotine ) ;

-compozite de tip lichid-solid (emulsii) ;

-compozite de tip gaz-solid (structuri „fagure”, aerodispersii) ;

-compozite solid-solid (metal-carbon, metal-particule ceramice, metal-fibre metalice, metal-fibre ceramice, polimeri-fibre, carbon-carbon).

După natura matricei, în :

-compozite cu matrice metalică (Al, Cu, Ni, Mg, superaliaje, aliaje de Al, Cu) ;

-compozite cu matrice organică (polimeri) ;

-compozite cu matrice din carbon ;

-compozite cu matrice ceramică (carbura de siliciu, nitrura de siliciu).

După configuraţia geometrică a materialului complementar, în :

- compozite cu fibre discontinue (fibre scurte, mono sau multifilamnte) ;

-compozite cu fibre continue ;

-compozite cu particule mari (grafit, oxizi, nitruri, carburi, aliaje) acestea având dimensiuni mai mari de 1μm si diferite forme : sferică, plată, elipsoidală, neregulată ;

-compozite cu microparticule (la care materialul dispersat în matrice reprezintă 0,1μm) ;

-compozite lamelare stratificate.

După modul de distribuţie a materialului complementar, în :

-compozite izotrope, care contin elemente disperse de tip particule, granule metalice sau fibre scurte, uniform repartizate ;

-compozite anizotrope (cu proprieţăti variabile cu direcţia, la care materialul complementar este sub formă de fibre continue (insertii, împletituri), orientate unidirecţional, în plan sau în spaţiu sau fibre scurte repartizate liniar ;

-compozite stratificate, în cazul carora elementele componente sunt bidimensionale ;

-compozite cu o distribuţie dirijată a materialului dispersat, obţinute prin solidificare unidirecţională sau deformare plastică la rece.

După modul de realizare a suprafeţei de contact, în :

- compozite integrate chimic, la care interacţiunile din suprafaţa de contact sunt de natură chimică (vitroceramul, gresia silicioasă, masele refractare fosfatice);

-compozite obtinuţe prin agregare, la care predomină forţele de legatură de adeziune între componenţi ;

-compozite cu armare dispersă, care constau dintr-o matrice rigidă (9ceramicaă) sau deformabilă (metale, aliaje, polimeri) în care se înglobează materialul complementar, constituit din fibre sau particule, forţele de legatură fiind de natură fizică sau/şi chimică.

După mărimea materialului complementar, în :

-microcompozite, la care materialul dispers este la scara microscopică sub forma de fibre continue (aliniate sau impletite), fibre scurte (aliniate sau nealiniate), particule (sferice, plate, elipsoidale, alte configuratii), microparticule, structuri lamelare, retele spatiale, componente multiple ;

-macrocompozite, categorie in care se încadrează compozitele stratificate microscopic, materialele acoperite, materialele cu elemente de armare la scara macro.

După tipul materialului dispersat şi modul de distribuţie al acestuia.

O clasificare mai generală a materialelor compozite, care le prezintă într-un mod sintetic, are la bază utilizarea concomitentă a principalelor criterii prezentate anterior ; particularităţile geometrice ale materialului complementar şi modul de orientare a acestuia în matrice.

Prezentarea schematică a unei astfel de clasificări este făcută in fig. 1.1.

Fig.1.1.- Clasificarea compozitelor în funcţie de configuraţia materialului complementar şi de modul de repartizare a acestuia în matrice.

Deşi există o varietate mare de compozite care pot fi realizate, alegerea unui anumit material este dictată de o serie de condiţii concrete, între care predomină cele legate de costul de producţie şi de gradul de complexitate a tehnologiei care poate fi adoptată.