Vsebina
- Polimerna matrica
- Plastika ojačana s steklenimi vlakni (GRP)
- Kompoziti iz ogljikovih vlaken
- Kompoziti iz aramidnih vlaken
Polimerni matrični kompoziti so visoko tehnološki materiali, izdelani iz armaturnih vlaken, vstavljenih v plastično matrico. Veliko sodobnih vojaških in komercialnih letal se ne more proizvajati brez uporabe teh materialov. Prvi kompozit, uporabljen za izdelavo letala, je bil FRP. V petdesetih letih prejšnjega stoletja se je ta material (plastika z ojačitvijo iz steklenih vlaken) in kompoziti iz ogljikovih vlaken in bora prvič uporabil v proizvodnji komercialnih letal.
Polimerna matrica
Kompozitni materiali so kombinacija dveh ali več elementov. Polimeri so plastika, ki so ojačani z vlaknastimi materiali, kot so ogljik ali steklo. Termostabilna polimerna smola ali termoplastični material je matrika, uporabljena za kompozite. Po modeliranju se tisti, izdelani iz termoreaktivnih smol, ne dajo zlahka popraviti ali predelati. Termoplastični material se po strditvi lahko tali in preoblikuje. Zaradi tega je sestavne dele iz tega materiala lažje popraviti kot tiste, ki so narejene iz duroplastnih smol.
Plastika ojačana s steklenimi vlakni (GRP)
Plastika ojačana s steklenimi vlakni (PRFV) je, kot že ime pove, plastični polimer, ojačan s steklenimi vlakni. Prvič je bila razvita leta 1920, ko se je v steklenih vlakenih začela uporabljati plastika, ki se je začela uporabljati v pomorskih in letalskih aplikacijah. Ameriška vojska je svojo uporabo uporabila v prizadevanju za razvoj močnejših in lažjih vojaških letal. Po podatkih nacionalnega laboratorija Oak Ridge leta 1945 je bilo v vojaških aplikacijah uporabljenih več kot 3.000 ton tega materiala. Komponente iz steklenih vlaken so oblikovane v oblike, potrebne za konstrukcijo letala. Vlakna so fiksirana v matrici iz plastične smole. Kot matrični material se običajno uporabljajo smole iz poliestra ali vinil estra, toda termoplastični materiali nadomeščajo starejše vrste matrik, ker so varnejši in lažji za delo.
Kompoziti iz ogljikovih vlaken
Povečanje stroškov nafte je prisililo proizvajalce zrakoplovov, da dajo večjo težo zmanjšanju teže in proizvodnji učinkovitejših letal.Eden od načinov za dosego tega cilja je uporaba kompozitov iz ogljikovih vlaken pri izdelavi teh letal. Komercialna letala, kot je Boeing 787 Dreamliner, delujejo veliko bolj učinkovito in z nižjimi stroški goriva zaradi uporabe teh materialov. Kompoziti iz ogljikovih vlaken se pogosto uporabljajo tudi pri gradnji vojaških letal. Ker so lahki in odporni materiali, se ogljikova vlakna pogosto uporabljajo na kontrolnih površinah, kot so krilca in rotorji. So bolj trpežne in odporne proti koroziji kot kovinske komponente. Kompoziti iz ogljikovih vlaken se pogosto uporabljajo v komponentah zrakoplovov, kot sta F-18 in pretvornik V-22 Osprey.
Kompoziti iz aramidnih vlaken
Kompozite iz aramidnih vlaken najdete na nekaterih največjih letalih na svetu. Aromatski poliamidi so polimerna vlakna z molekulami, usmerjenimi vzdolž osi vlaken. Zaradi kemijske vezi med molekulami je zaradi tega nastala snov izjemno močna in lahka. Vlakna nastanejo s centrifugiranjem polimera iz tekoče raztopine. Nekateri komercialno znani kompoziti aramidnih vlaken so Kevlar in Nomex. Ti materiali so izjemno močni, izolacijski in odporni proti koroziji. Zaradi teh lastnosti so primerne za izdelavo strukturnih elementov zrakoplova. Velika potniška letala, kot je Airbus A380, so izdelana iz poliamidnih materialov. Rezultat je lahka konstrukcija z nizko porabo goriva, ne da bi pri tem opustili strukturno celovitost.
