Dlaczego kompozyty?
Zalety
Kompozyty można stosować:
Gdy wymagana jest wysoka sztywność lub stosunek wytrzymałości do ciężaru.
Gdy wymagana jest wysoka wytrzymałość zmęczeniowa, odporność na korozję, odporność na pękanie, uderzenia i pełzanie.
W trudnych warunkach środowiskowych ze względu na niżskie współczynniki rozszerzalności cieplnej i wilgotnościowej.
Wysoka sztywność i stosunek wytrzymałości do ciężaru sprawiają, że kompozyty chętnie są wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach. Kompozyty są na przykład stosowane w samolotach, głównie ze względu na ogólne zmniejszenie masy. Początkowe koszta materiałowe są wysokie, jednakże następuje znaczna redukcja kosztów paliwa w trakcie eksploatacji.
Dzięki niskiemu współczynnikowi rozszerzalności cieplnej, są one chętnie stosowane w satlitach kosmicznych, gdzie mamy do czyniena z ogromnymi zmianami temperatur.
Zastosowania
Kompozyty są wykorzystywane w wielu zastosowaniach, począwszy od części lotniczych i samochodowych, a skończywszy na implantach biomedycznych i produktach rekreacyjnych. Poniżej podano kilka niektóre przykłady:
Podzespoły lotnicze - osłony silników, powłoki skrzydeł, powłoki kadłuba, klapy podwozia przedniego, stożki ogonowe itp.
Podzespoły promów kosmicznych - tuleje, przewody wentylacyjne, kadłuby.
Helikoptery - łopaty wirników (kompozyty grafitowo-epoksydowe).
Samochody - karoserie wykonane z kompozytów włókien węglowych lub szklanych.
Łodzie - kadłuby (drewno lub kevlar).
Przemysł biomedyczny - materiały implantów.
Produkty rekreacyjne - ramy rowerów, rakiety, narty i kije golfowe.
Ograniczenia
Trudności wykrywania uszkodzeń (wewnątrzwarstwowych i międzywarstwowych). Wymaga to stosowania drogich, nieniszczących technik badawczych lub systemów monitorowania integralności strukturalnej.
Trudności w ustalaniu stałych materiałowych, ponieważ są one zwykle ortotropowe.
Niska odporność na pękanie w porównaniu z metalami o tej samej wytrzymałości.
Tematy pokrewne
Skorupy kompozytowe
Kolejność nakładania warstw
Kąt warstwy
Ustawianie opcji orientacji kompozytu
Kryteria zniszczenia kompozytu