Вступ та мотивація

Через дефіцит ресурсів та прагнення до збільшення прибутковості в промисловості шукають шляхи економії матеріалу та ваги. Зниження ваги знижує енергетичні потреби, особливо в транспортному секторі (літаки, поїзди, автомобілі). Ось чому область застосування волокнистих композитів постійно зростає, оскільки клас матеріалів пропонує високу міцність, малу вагу та велику дизайнерську свободу. Композиційні матеріали - це комбінації різних матеріалів, і у випадку з волокнистими композитними матеріалами вони складаються з так званих армуючих волокон та волоконно-захисної матриці з пластику.

Використання композиційних матеріалів не обмежується транспортним сектором. Він також дедалі більше проникає у всі галузі промисловості, оскільки металеві та пластикові конструкції замінюються волокнистими композитами. У полегшеній конструкції волокнистим композиційним матеріалам збільшується частка несучих конструкцій. Наприклад, тут слід згадати авіалайнер Airbus A350 XWB, який має вміст волоконного композиту понад 50%, див. Наступний малюнок.

мотивація

Картина: Розробка використання армованих волокнами пластмас в авіабудуванні [5].

В рамках цього вступу коротко будуть обговорені переваги та недоліки волокнистих композитів:

Дещо переваги порівняно з металевими будівельними матеріалами:

  • висока міцність і висока жорсткість з дуже низькою щільністю,
  • безкоштовний дизайн,
  • Корозійно стійкий,
  • електричні властивості (від дуже хороших ізоляторів до провідників - регулюються),
  • низька теплопровідність [1].

недолік порівняно з металевими заготовками:

  • вища ціна матеріалів, особливо для ламінатів з вуглецевих волокон [1].