new material compozit. clasificarea materialelor …users.utcluj.ro/~cteodor/an1mi/5 materiale...

MATERIALE DE INSTALAŢII Dana - Adriana ILUŢIU - VARVARA

1

5. MATERIALE COMPOZITE

PENTRU INSTALAŢII

DEFINIREA NOŢIUNII DE

MATERIAL COMPOZIT.

CLASIFICAREA MATERIALELOR

COMPOZITE.

TIPURI DE MATERIALE

COMPOZITE.

PROPRIETĂŢI.

APLICABILITATE.


2

Definirea noțiunii de material

compozit

Materialele compozite au fost concepute

pentru a înlocui, într-o proporţie tot mai

mare, materialele tradiţionale feroase şi

neferoase, care sunt caracterizate de unele

dezavantaje referitoare la performanţele,

procedeele de obţinere şi prelucrare,

complexităţi geometrice, domenii de utilizare

şi costuri importante.

Materialele compozite sunt formate

dintr-o matrice (plastică (polimerică),


3

ceramică sau metalică) şi elemente de armare

(ranforsanţi), care sunt dispuse în matrice în

diferite proporţii şi orientări. Armătura

conferă materialului compozit o rezistenţă

ridicată şi reprezintă elementul principal de

preluare a sarcinii, iar matricea are rolul de

material de legătură între elementele de

armare şi mediul de transfer al sarcinii

exterioare spre acestea.


4

Clasificarea materialelor

compozite

Materialele compozite se clasifică după

următoarele criterii:

după particularităţile geometrice

ale materialului complementar și

modul de orientare al acestuia în

matrice, avem:

materiale compozite cu fibre;

materiale compozite cu particule.

după modul de obţinere,

materialele compozite pot fi:


5

materiale compozite durificate cu

fibre;

materiale compozite durificate cu

particule (disperse);

compozite obţinute prin laminare

(stratificate).

în funcție de matricea structurală,

avem:

materiale compozite cu matrice

organică (polimerică) din:


metalică;


ceramică;


6


carbon – carbon.

Tipuri de materiale

compozite

Materiale compozite armate cu fibre

Materiale compozite stratificate (laminate)

Materiale compozite armate cu particule

Materiale compozite cu matrice polimerică

Materiale compozite cu matrice metalică

Materiale compozite cu matrice ceramică


7

Proprietăţile generale ale

materialelor compozite

Materialele compozite au următoarele

proprietăţi generale:

masă volumică redusă în raport cu

metalele (2 kg/dm3 faţă de 7-8 kg/dm

3

la oţel);

rezistenţă la tracţiune sporită;

coeficient de dilatare foarte mic în

raport cu metalele;

rezistenţă la şoc, abraziune şi

coroziune;


8

durabilitate ridicată în

funcţionare;

capacitate mare de amortizare a

vibraţiilor;

siguranţă mai mare în funcţionare,

comparativ cu materialele metalice

(ruperea unui material compozit nu

se face brusc ca la metale);

consum energetic scăzut pentru

obţinere (pentru obţinerea

polietilenei se consumă 25 Kcal/cm3

în timp ce la oţel valoarea este de 160

Kcal/cm3);


9

rezistenţă extrem de ridicată la

acţiunea factorilor atmosferici

(coroziune, mucegai);

stabilitate chimică ridicată.

Aplicabilitatea materialelor

compozite

Utilizările materialelor compozite cu

matrice ceramică sunt legate de obţinerea:

semiconductorilor;

conductorilor;

supraconductorilor.


10

Materialele compozite termoplastice

ramforsate cu fibre de sticlă prezintă

proprietăţi electrice remarcabile care sunt

deosebit de utile în realizarea izolaţiilor pentru

instalaţiile de transport a curentului electric.

Materialul PAFSIN (poliester armat cu fibră

de sticlă şi inserţie de nisip) sau GRP (glass

reinforced plastic) face parte din categoria

materialelor compozite. Este fabricat din fibre

de sticlă prin înfășurarea cu rășină termoreactivă

care se întărește ulterior. În compoziţia sa

existӑ:

- răşini cu întărire termică;

- fibră de sticlă;

- nisip cuarţos (dioxid de siliciu minim

98%).


11

Aplicabilitatea GRP:

-apa (aductiuni apa potabila, sisteme de

canalizare);

-industrie (desalinizare, termoficare, transport

fluide corozive, retele de racire, aplicatii

miniere);

-geotermal (distributie apa calda, retele

secundare);

-petrol si gaze (magistrale de petrol si gaze,

distributii de petrol si gaze,deversare fluide

chimice);

-aeroporturi (retele incendiu, transport

combustibili jet, tuburi telescopice incalzire si

aer conditionat);

-energie (apa de racire, captare si evacuare,

desulfurare, tratarea apei).


12

Comparativ cu celelalte materiale

folosite în lucrările edilitare, conductele din

PAFSIN au următoarele caracteristici:

- Rezistenţă la coroziune: nu necesită

protecţie catodică, căptuşire, învelire sau alte

metode de protecţie suplimentară împotriva

coroziunii, specifice conductelor din oţel sau

fontă ductilă;

- Greutate scazută: de 4 ori mai uşoară

comparative cu fonta ductilă; de 10 ori mai

uşor decât betonul sau gresia ceramică, ceea

ce reduce costurile de transport şi

manipulare;

- Lungimi standard mari (practic orice

lungime între 6m şi 18m, în cazul conductelor

PAFSIN produse prin înfăşurare): mai

puţine imbinări, ceea ce măreşte ritmul de

pozare şi scade riscul de avarii;


13

- Caracteristici hidraulice superioare:

suprafaţă internă foarte netedă, deci debit de

autocurăţire mic, panta minimă impusă la

canalizare gravitaţională mică, rezistenţă

ridicată la abraziune, viteza undei de

presiune redusă, aşadar costuri mici de

protecţie a sistemului împotriva loviturii de

berbec şi a undei de şoc;

- Durată de viaţă mare;

- Coeficient de dilatare mic, rezistenţă la

radiaţii ultraviolete, ceea ce permite pozarea

supraterană;

- Flexibilitate mare, permiţând deformări

elastice de până la 25% din diametru fără

afectarea structurii de rezistenţă.

Conductele PAFSIN sunt folosite în Romania

în următoarele aplicaţii:


14

- Retele de transport si distributie (apa

potabila si apa bruta);

- Sisteme de canalizare apa uzata;

- Sisteme de canalizare pluvială şi menajeră;

- Aductiuni pentru hidrocentrale;

- Proiecte hidrotehnice;

- Rețele de rӑcire;

- Captări de ape marine şi deversări marine;

- Sisteme de circulare a apei de răcire în

termoenergie;

- Recircularea apei si ventilatie;

- Sisteme de irigații şi drenaj;

- Rețele de stingerea incendiilor;

- Rezervoare si tancuri de apa;

- Sisteme de pompare;


15

- Reabilitarea conductelor existente;

- Sisteme fӑrӑ sӑpaturӑ deschisӑ

- Alte aplicaţii industriale.

Sursa:

http://www.doctorat.tuiasi.ro/doc/SUSTINERI_TEZE/HGIM/Cojocaru/Gabriel%20Cojocaru%2

0-%20Rezumat%20Teza.pdf

http://www.doctorat.tuiasi.ro/doc/SUSTINERI_TEZE/HGIM/Cojocaru/Gabriel%20Cojocaru%20-%20Rezumat%20Teza.pdf

http://www.doctorat.tuiasi.ro/doc/SUSTINERI_TEZE/HGIM/Cojocaru/Gabriel%20Cojocaru%20-%20Rezumat%20Teza.pdf

new material compozit. clasificarea materialelor …users.utcluj.ro/~cteodor/an1mi/5 materiale...

Documents