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MATERIALI COMPOSITI

Si definisce materiale composito qualunque tipo di materiale caratterizzato da una struttura non compatta costituita dall'insieme di due o più sostanze diverse, fisicamente separate e dotate di proprietà differenti. Risulta costituita dalle seguenti due parti:una omogenea, detta matrice, che può essere costituita da una sostanza plastica (più
utilizzata per la leggerezza), metallica o ceramica; l'altra discontinua e fibrosa, detta rinforzo, che ha il compito di assicurare l'aumento della resistenza meccanica.
L 'insieme di queste due parti costituisce un prodotto in meccaniche e massa volumica decisamente bassa; esse dipendono dal tipo di matrice, dal tipo fibre e dalla loro disposizione all'interno della matrice. Quest'ultima può essere discontinua disordinata (stesse caratteristiche in tutte le direzioni), discontinua parallela e continua parallela (caratteristiche migliori nella direzione delle fibre).

TIPI DI MATRICI E DI FIBRE

La matrice degli attuali materiali compositi è costituita esclusivamente da sostanze termoindurenti, ovvero da resine organiche sintetiche. Quelle più utilizzate sono: epossidiche (migliori caratteristiche meccaniche), poliestere (più comuni ed economiche), fenoliche (maggiore resistenza a corrosione e infiammabilità).
Le fibre di rinforzo più utilizzate sono: fibre di vetro (costituite da filamenti di vetro, colore bianco), fibre di carbonio (minor peso e maggior rigidità, colore nero brillante), fibre organiche (Kevlar, le più leggere, colore giallo vivo), fibre minerali (tubazioni, coperture, recipienti, molto costose).

DIFETTI

Il procedimento di costruzione dei materiali compositi prevede l'inclusione delle fibre nella massa delle resine e il successivo compattamento del prodotto eseguito con diverse tecnologie. Si intuisce come il procedimento di fabbricazione, il costo di produzione e la destinazione di questi materiali richiedano un controllo di qualità piuttosto severo. I difetti che si riscontrano più frequentemente sono:
o inclusioni di materiali estranei;
o Porosità e cricche nella matrice;
o Disuniformità della disposizione delle fibre di rinforzo;
o Imperfetta aderenza tra matrice e rinforzo.

APPLICAZIONI

Risulta in continua crescita e investe ormai tutti quei settori della produzione, dove è necessario soddisfare esigenze di basso peso ed elevate caratteristiche meccaniche. Le industrie aeronautica, navale e automobilistica fanno larghissimo uso di materiali compositi per la costruzione di strutture alari, fusoliere, carrelli, barche, canoe, pannelli di carrozzeria, telai da competizione. Nel settore dello sport questa tecnologia viene utilizzata per la produzione di sci, bob, racchette da tennis, biciclette, canne da pesca, aste per il salto in alto. In medicina con questi materiali si costruiscono protesi di vario genere.

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