ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΜΑΞΩΜΑΤΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4Ο Σύνθετα Υλικά Αντωνία Ξεπαπαδάκη 2012

Περιεχόμενα Παρουσίασης Εισαγωγή στα σύνθετα υλικά Ιδιότητες των συνθέτων υλικών Ερωτήσεις Κατανόησης Ομαδική εργασία

Κατάταξη των υλικών Μη μεταλλικά Υλικά Μεταλλικά Σιδηρούχα Χυτοσίδηρα Χαλύβδινα Μη σιδηρούχα Βαριά Ελαφρά Μη μεταλλικά Πολυμερή / Πλαστικά Κεραμικά/Γυαλιά Σύνθετα Υλικά Ημιαγωγοί

Ανάγκη αντικατάστασης παραδοσιακών υλικών Η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας από το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα μέχρι σήμερα έχει επηρεάσει σημαντικά μεταξύ άλλων τη βιομηχανία των υλικών. Η ανάγκη για κατασκευές υψηλών προδιαγραφών σε συνδυασμό με την εξέλιξη της επιστήμης και τεχνολογίας των υλικών έχουν οδηγήσει στην αντικατάσταση των παραδοσιακών υλικών από τα σύνθετα.

Ορισμός συνθέτων υλικών Ορισμός: Ως σύνθετο υλικό ορίζεται το υλικό που αποτελείται από δύο ή περισσότερα συστατικά, τα οποία συνδυάζονται, για να επιτευχθούν ειδικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά, που κανένα από τα συμμετέχοντα συστατικά δεν μπορεί από μόνο του να επιτύχει.

Ποια σύνθετα υλικά γνωρίζετε? Ποια σύνθετα υλικά γνωρίζετε?

Τα σύνθετα υλικά είναι τελικά τόσο καινούρια? Τα σύνθετα υλικά είναι τελικά τόσο καινούρια?

Σύνθετα Υλικά κατά την αρχαιότητα Σύνθετα Υλικά κατά την αρχαιότητα

(α)Εμπρός και πίσω άποψη της Λακεδαιμονικής Ασπίδας σε ανακατασκευή, (β) Εμπρός και πίσω άποψη Αργολικής Ασπίδας σε ανακατασκευή και (γ) Φοβερές μορφές που χρησιμοποιούσαν οι Έλληνες στην πρόσοψη της ασπίδας για να φοβερίζουν τους αντιπάλους [Πηγή: http://www.larp.com, www.gnwsis.gr]

Επιστήμη των Συνθέτων Υλικών Ένα κορυφαίο παράδειγμα προηγμένης τεχνολογικής γνώσεως από τη σύγχρονη επιστήμη των υλικών περιγράφεται στη ραψωδία Σ της Ιλιάδας, όπου ο ποιητής παρουσιάζει τη Θέτιδα να επισκέπτεται τον Ήφαιστο, για να του ζητήσει να κατασκευάσει μια πανοπλία για τον Αχιλλέα.

Όμως και η περιγραφή της ασπίδας που κατασκεύασε για τον Αχιλλέα ο Ήφαιστος, μαρτυρεί την ύπαρξη στοιχείων προηγμένης τεχνολογίας (στιχ. 474-481): Σκληρόν χαλκόν, κασσίτερον, πολύτιμο χρυσάφι και ασήμι, βάζει στη φωτιά, κατόπιν μέγ' αμόνι εις τον κορμόν τοποθετεί και στο δεξί του χέρι σφύραν αδράχνει δυνατήν και το διλάβην στ' άλλο. Κι έπλασε πρώτα δυνατήν ασπίδα και μεγάλην όλην με τέχνην και τριπλόν λαμπρόν τριγύρω κύκλον με πέντε διπλές έγινε η ασπίδα και σ' εκείνην λογιών εικόνες έπλαθε με την σοφήν του γνώσιν.

Για τους μυημένους της Επιστήμης των Υλικών οι παραπάνω στίχοι περιγράφουν μια πολύστρωτη κατασκευή (sandwich) από πέντε επάλληλα στρώματα, των οποίων οι μηχανικές ιδιότητες διαφέρουν πολύ μεταξύ τους, και παρουσιάζουν μέγιστη αντίσταση σε δυναμική διάτρηση.

Δεύτερο παράδειγμα αποτελεί η ασπίδα του Αίαντα, επίσης μια πολύστρωτη κατασκευή με επτά επάλληλα στρώματα από βόειο δέρμα και ένα εξωτερικό από σκληρό ορείχαλκο (Υ 273- 283).

Αξίζει να σημειωθεί ότι μέχρι σήμερα ως παλαιότερη αναφορά σε σύνθετα υλικά εθεωρείτο η περιγραφή των παραπόνων των Εβραίων στον Φαραώ, ότι δεν τους χορηγούσε επαρκείς ποσότητες άχυρου, ώστε να φτιάχνουν πλίνθους από πηλό, που ήταν το κύριο τους έργο, όπως εμφανίζονται στο βιβλίο της Γένεσης.

Μπορείτε να σκεφθείτε άλλη εφαρμογή των συνθέτων υλικών? Μπορείτε να σκεφθείτε άλλη εφαρμογή των συνθέτων υλικών? Ποιο πρόσφατη?

Μέχρι και τις αρχές του 20ου αιώνα στην Ελλάδα οι άνθρωποι κατασκεύαζαν τα σπίτια τους από πέτρες και πλίθρες. Σε μια μεγάλη γούβα ανάδευαν λεπτό άχυρο, άμμο, χώμα και νερό και αφότου γινόταν η ανάδευση, τοποθετούσαν το μίγμα σε μεγάλα ξύλινα καλούπια ώσπου να στερεοποιηθεί. Έπειτα, κόβανε σε μεγάλα ορθογώνια κομμάτια (πλίθρες) τα οποία χρησιμοποιούσαν για την κατασκευή τους. Οι πέτρες τοποθετούνταν στη βάση του σπιτιού και από πάνω οι πλίθρες προκειμένου να μην περνάει η υγρασία από το έδαφος στα τοιχώματα.

Σύσταση Συνθέτων Υλικών Μήτρα: Εξασφαλίζει τη μέγιστη δυνατή εκμετάλλευση των ιδιοτήτων της ενίσχυσης. Συστατικό ενίσχυσης: Προσδίδει στο σύνθετο βελτιωμένες μηχανικές, κυρίως, ιδιότητες. ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΑ ΔΙΑΚΡΙΤΕΣ Οργανικά Υλικά, μέταλλα ή κεραμικά

Ιδιότητες Συνθέτων Υλικών Οι ιδιότητες του συνθέτου υλικού εξαρτώνται από: Τις ιδιότητες των ανεξάρτητων συστατικών. Την ποσόστωση των συστατικών. Το μέγεθος, το σχήμα και την κατανομή των συστατικών. Το βαθμό της σύνδεσης μεταξύ των συστατικών. Τον προσανατολισμό των συστατικών.

Είδη Συνθέτων Υλικών Τα σύνθετα υλικά που αποτελούνται από στρώσεις συστατικών (πολύστρωτα σύνθετα υλικά). Τα σύνθετα υλικά που αποτελούνται από διασκορπισμένα σωματίδια ενός συστατικού μέσα σε άλλο (κοκκώδη σύνθετα υλικά). Τα σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες (ινώδη σύνθετα).

Πολύστρωτα σύνθετα υλικά

Κοκκώδη σύνθετα υλικά Κόκκοι Μήτρα

Ινώδη σύνθετα υλικά Διαφορετικοί τρόποι διευθέτησης ινών.

Ερωτήσεις κατανόησης Τι ονομάζουμε σύνθετο υλικό? Ποιες ιδιότητες έχει γενικά το σύνθετο υλικό? Από τί εξαρτώνται οι ιδιότητες του συνθέτου υλικού? Από τί υλικά είναι τα συστατικά του συνθέτου υλικού?

Ομαδική εργασία α) Καταγραφή των συνθέτων υλικών που εφαρμόζονται στα αυτοκίνητα. β) Κατηγοριοποίηση των παραπάνω συνθέτων υλικών.

Σας ευχαριστώ πολύ για την προσοχή μας!!!