12. Calculul pieselor şi structurilor din materiale compozite

Condiţii impuse materialelor compozite. În principiu, se pot
obţine diverse materiale compozite prin orice fel de combinaţii ale
componentelor enumerate mai sus. Practica însă a demonstrat că apar
unele restricţii, impuse de compatibilităţile care trebuie să existe între
matrice şi materialul complementar. Aceste compatibilităţi sunt de
natură fizică (valorile coeficienţilor de dilatare termică liniară şi
temperaturile de topire trebuie să fie apropiate) şi chimică
(inexistenţa reacţiilor chimice între componente, difuzia unui
component în celălalt să fie limitată).
De asemenea, caracteristicile materialelor compozite sunt
determinate într-o mare măsură de fenomenele fizice şi chimice
complexe care au loc între matrice şi materialul complementar, în
zonele de contact dintre acestea, adică la „interfaţa” matrice-material
complementar. Interfaţa poate „acţiona” atât în sens pozitiv cât şi
negativ asupra caracteristicilor compozitului, ceea ce necesită
cunoaşterea şi dirijarea fenomenelor care au loc în zonele de contact
dintre componentele materialului compozit.
Clasificări ale materialelor compozite. Se folosesc numeroase
clasificări, dintre care, pentru scopul urmărit în această lucrare, sunt
utile următoarele:
a. După modul de distribuţie al materialului complementar:
- izotrope, care conţin fibre scurte sau particule uniform
distribuite;
- anizotrope, care au fibre continue (inserţii sau împletituri) sau
fibre scurte, orientate unidirecţional, în plan sau în spaţiu;
- cu distribuţie dirijată a materialului complementar, obţinută
prin solidificare unidirecţională sau prin deformare plastică la rece;
- stratificate, formate din mai multe lamine sau straturi. Fiecare
lamină este relativ subţire, are fibrele situate într-un singur plan şi
sunt orientate după o singură direcţie sau bidirecţional, deci fiecare
lamină este anizotropă. Orientarea fibrelor din straturile succesive
este, de regulă, diferită. Materialul obţinut se numeşte compozit
laminat.
- sandwich, material compozit realizat din două straturi de
material laminat, între care se află un „miez” dintr-o răşină, o
250