Perché compositi?
Vantaggi
I compositi possono essere utilizzati:
Quando è richiesta un'elevata rigidezza o un alto rapporto robustezza/peso.
Quando è richiesta un'elevata resistenza alla fatica, alla corrosione, alla frattura, all'impatto ed alla crepatura.
Sotto condizioni ambientali difficili a causa dei loro scarsi coefficienti di espansione termica o idrica.
L'elevata rigidità e l'alto rapporto resistenza-peso rendono i compositi interessanti per l'uso in un'ampia varietà d'applicazioni. Per esempio i compositi sono usati negli aeroplani, soprattutto per la riduzione della massa complessiva. I costi iniziali dei materiali sono elevati, ma c'è una significativa riduzione del costo dei carburanti durante l'impiego.
Il loro basso coefficiente di espansione termica, per esempio, li rende attraenti per l'uso nei satelliti spaziali, dove si verificano enormi cambiamenti di temperatura.
Applicazioni
I compositi sono utilizzati in molte applicazioni, dai componenti per l'aeronautica e l'automotive agli impianti biomeccanici e ai prodotti ricreativi. Alcuni esempi sono elencati sotto:
Componenti aeronautici - Cappottature dei motori, ala esterna, strati di carenatura, porte dei carrelli anteriori, cono di coda e altri.
Componenti degli shuttle spaziali - Manicotti, linee di ventilazione e fusoliere.
Elicotteri - Lame dei rotori (compositi in grafite-epossidico).
Automobili - Carrozzerie in compositi di fibra di carbonio o vetroresina.
Imbarcazioni - Scafi (legno o Kevlar).
Industria biomedica - Materiali di implantologia.
Prodotti ricreativi - Telai di bicicletta, racchette, sci e mazze da golf.
Limitazioni
Difficoltà di rilevazione dei danni (tra gli strati e all'interno degli strati). Questo richiede costose tecniche di valutazione non distruttiva o sistemi di monitoraggio dello stato di salute.
Difficoltà nel determinare le costanti dei materiali, poiché sono solitamente ortotropici.
Bassa robustezza alla frattura per le stesse forze rispetto ai metalli.
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