Ricerca sui compositi

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I materiali compositi sono materiali artificiali costituiti da una stretta combinazione, di natura fisico-chimica, di due o più sostanze diverse (13 pagine formato doc)

Ricerca di : INTRODUZIONE I materiali compositi sono materiali artificiali costituiti da una stretta combinazione, di natura fisico-chimica, di due o più sostanze diverse.
Un materiale composito ideale conserva le migliori proprietà dei suoi costituenti che, sommandosi, annullano quelle indesiderabili. Ad esempio la vetroresina, una materia plastica rinforzata con fibra di vetro, combina l'alta resistenza meccanica delle sottili fibre di vetro con la duttilità e la resistenza chimica della plastica. Un materiale composito è solitamente costituito da fibre sintetiche, inglobate in una matrice che le circonda e vi si lega strettamente. I più largamente impiegati sono quelli a matrice polimerica, ovvero costituiti da fibre di materiale ceramico, di carbonio o di vetro inglobate in un polimero: solitamente le fibre occupano circa il 60% del volume totale del materiale.
Materiali con caratteristiche particolari vengono ottenuti sostituendo le matrici plastiche con matrici metalliche o ceramiche. La componente di rinforzo può essere formata da fibre sottili continue o da frammenti di fibre con alto rapporto tra altezza e larghezza. I materiali compositi a fibre continue sono particolarmente adatti alle applicazioni che richiedono un'alta resistenza strutturale: ad esempio, la resistenza specifica (rapporto tra resistenza e densità) e la rigidità specifica (rapporto tra elasticità e densità) dei materiali a matrice polimerica con fibre continue di carbonio sono largamente superiori alle tradizionali leghe metalliche. Altre proprietà interessanti dei materiali compositi sono l'alta conduttività termica o elettrica e i bassi coefficienti di espansione termica. Variando l'orientamento e la direzione di intersezione delle fibre all'interno della matrice, inoltre, è possibile produrre materiali con caratteristiche strutturali studiate appositamente per usi particolari. I materiali compositi presentano comunque anche alcuni svantaggi rispetto ai materiali tradizionali. Ad esempio, quelli a matrice polimerica tendono a essere fortemente anisotropi: le loro proprietà meccaniche variano a seconda dell'orientamento delle fibre. I materiali compositi a matrice polimerica con fibre parallele, ad esempio, presentano una grande rigidezza nella direzione delle fibre, ma non altrettanta in direzione perpendicolare. Queste proprietà anisotropiche pongono seri problemi se tali materiali devono essere utilizzati in strutture soggette a forze multidirezionali, e inoltre la connessione fra diversi elementi di materiale presenta delle difficoltà. La possibilità di sviluppare prodotti di qualità superiore per l'industria aerospaziale, per l'industria automobilistica e per le attrezzature sportive ha dato un grande impulso alle ricerche di materiali compositi sempre più avanzati. Già oggi ne sono disponibili alcuni che trovano larga applicazione, ad esempio per il rinforzo di strutture di ingegneria civile come ponti e autostrade, oppure per la realizzazione di prodotti biome