Sadržaj
- Polimerna matrica
- Plastika ojačana staklenim vlaknima (GRP)
- Kompoziti od karbonskih vlakana
- Kompoziti od aramidnih vlakana
Kompoziti polimerne matrice su materijali visoke tehnologije izrađeni od ojačanih vlakana umetnutih u plastičnu matricu. Mnogi moderni vojni i komercijalni zrakoplovi ne mogu se proizvoditi bez upotrebe ovih materijala. Prvi kompozit korišten za izradu zrakoplova bio je FRP. Pedesetih godina prošlog stoljeća taj se materijal (plastika s armaturom od stakloplastike) i kompoziti od ugljičnih vlakana i bora najprije koriste u proizvodnji komercijalnih zrakoplova.
Polimerna matrica
Kompozitni materijali su kombinacija dvaju ili više elemenata. Polimeri su plastični, koji su ojačani vlaknastim materijalima kao što su ugljik ili staklo. Termoreaktivna polimerna smola ili termoplastični materijal je matrica koja se koristi za kompozite. Nakon modeliranja, oni izrađeni od termoreaktivnih smola ne mogu se lako popraviti ili preoblikovati. Termoplastični materijal može se rastopiti i preoblikovati nakon stvrdnjavanja. To čini dijelove iz ovog materijala lakšim za popravak od onih izrađenih od termoreaktivnih smola.
Plastika ojačana staklenim vlaknima (GRP)
Plastika ojačana staklenim vlaknima (PRFV) je, kao što i samo ime kaže, plastični polimer ojačan staklenim vlaknima. Prvi put razvijena 1920. godine, plastika ojačana staklenim vlaknima ubrzo se počela koristiti u pomorskim i zrakoplovnim primjenama. Vojska Sjedinjenih Država prihvatila je svoju uporabu u potrazi za razvojem jačeg i lakšeg vojnog zrakoplova. Prema Nacionalnom laboratoriju Oak Ridge 1945. godine, više od 3.000 tona ovog materijala korišteno je u vojnim primjenama. Komponente od stakloplastike oblikovane su u oblike potrebne za konstrukciju zrakoplova. Vlakna su fiksirana u matrici od plastične smole. Kao materijal matrice općenito se koriste smole od poliestera ili vinil estera, ali termoplastični materijali zamjenjuju starije vrste matrica, jer su sigurnije i lakše ih je obraditi.
Kompoziti od karbonskih vlakana
Povećanje cijene nafte prisililo je proizvođače zrakoplova da daju veću težinu smanjenju težine i proizvodnji učinkovitijih zrakoplova.Jedan od načina za postizanje tog cilja je korištenje kompozita od ugljičnih vlakana u proizvodnji tih zrakoplova. Komercijalni zrakoplovi, kao što je Boeing 787 Dreamliner, rade mnogo učinkovitije i s nižim troškovima goriva zbog korištenja tih materijala. Kompoziti od karbonskih vlakana također se široko koriste u izgradnji vojnih zrakoplova. Budući da su to lagani i otporni materijali, ugljikova vlakna se široko koriste na kontrolnim površinama, kao što su krilca i rotori. Oni su izdržljiviji i otporniji na koroziju od metalnih dijelova. Kompoziti od karbonskih vlakana široko se koriste u zrakoplovnim komponentama kao što su F-18 i V-22 Osprey.
Kompoziti od aramidnih vlakana
Kompoziti s aramidnim vlaknima mogu se naći na nekim od najvećih zrakoplova na svijetu. Aromatski poliamidi su polimerna vlakna s molekulama orijentiranim duž osi vlakana. Zbog kemijske veze između molekula, ovaj materijal čini iznimno jak i lagan. Vlakna se proizvode centrifugiranjem polimera iz tekuće otopine. Neki od komercijalno poznatih kompozita aramidnih vlakana su Kevlar i Nomex. Ovi materijali su izuzetno jaki, izolacijski i otporni na koroziju. Ta svojstva čine ih prikladnima za izradu strukturnih elemenata zrakoplova. Veliki putnički zrakoplovi, kao što je Airbus A380, izrađeni su od poliamidnih materijala. Rezultat je lagana konstrukcija s malom potrošnjom goriva, bez odustajanja od strukturnog integriteta.
