Materiale Compozite Polimerice

1. Introducere in materiale compozite

Incercarile de obtinere a unor noi materiale superperformante au condus la dezvoltarea unei clase de produsi cunoscuti sunb denumirea de materiale compozite.

Prin definitie, conceptul de „compozit” este atribuit unui sistem complex, alcatuit din mai multe materiale de natura diferita. In aceasta categorie intra o clasa foarte vasta de produsi. Acest lucru este determinat de faptul ca posibilitatile de modificare a constituientilor de baza, a tehnicilor de „asamblare” si de fabricare, a nivelului de performanta si costului sunt practic infinite.

Materialele compozite au fost realizate de om din cele mai vechi timpuri. Astfel, chirpiciul (material compozit pe baza de lut si paie) si betonul armat reprezinta cele mai simple exemple de materiale compozite.

Dupa Larousse, un material compozit este facut din mai multe componente cu proprietati fizice si chimice diferite si materialul compozit obtinut are proprietati mai mari decat ale componentelor.

Alta definitie ar fi „three point definition”:

1. un material compozit este obtinut prin punerea in contact a cel putin doua componente de naturi diferite;

2. amestecarea componentelor este un proces bine controlat astfel incat materialul compozit obtinut are proprietati mecanice, chimice si fizice bune;

3. un material compozit trebuie intotdeauna sa aiba proprietati mai bune fata de componentele din care a fost obtinut.

Aceasta structura de „material compozit” este caracteristica multor produse naturale, fapt ce explica rezistenta mecanice deosebita a acestora. Este suficient sa amintim lemnul, bambusul, oasele, muschii etc. Este cunoscut de asemenea faptul ca aliajele metalice prezinta proprietati superioare fata de cele ale componentelor constituente. Acelasi lucru se poate spune si despre materialele compozite ceramice sau polimerice.

Un material compozit este format dintr-o matrice in care se dispersa agentul de armare sau agentul de umplutura.

Astfel, se poate face o prima clasificare a materialor compozite dupa provenienta acestora:

Acum, in functie de matricea folosita, materialele compozite pot avea matrice bazata pe:

• metale, ocupa app. 10% din productia de materiale compozite;

• ceramice, ocupa app 15% din productia de materiale compozite;

• polimeri, ocupa app 75% din productia de materile compozite.

Principalele motive pentru care polimeri reprezinta majoritate matricilor foolosite pentru producerea materialelor compozite sunt:

• polimerii au proprietati mecanice mai slabe in comparatie cu metalele sau ceramicele si trebuie sa fie ranforsati cu diferite fibre, astfel producand materiale compozite cu propritati mecanice marite;

• polimeri pot fi prelucrati la temperaturi joase si astfel pericolul de a distruge agentul de armare (ranforsare) nu exista, in comparatie cu metalele si ceramicele pentru a caror procesare sunt necesare temperaturi foarte mari;

• polimerii pot fi obtinuti dupa metode clasice ce nu necesita tehnologie complexa, ca in cazul metalelor si ceramicelor.

Ca urmare a folosirii mai mare in industrie a materialelor compozite polimeri, in continuare ma voi referi acestea.