Materiali Compositi 2 : Caratteristiche

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Questions and Answers

Qual è il primo passo nel processo di filatura descritto?

La soluzione viene estrusa attraverso un filatoio. (correct)

Il solvente si solidifica.

Il materiale fibroso viene pubblicato.

I filamenti solidi vengono avvolti.

Cosa accade al solvente durante il processo di filatura per estrusione?

Il solvente viene filtrato.

Il solvente si solidifica.

Il solvente evapora. (correct)

Il solvente si mescola con il materiale fibroso.

In quale processo si utilizza un materiale riscaldato al di sopra del suo punto di fusione?

Filatura per fusione. (correct)

Filatura per estrusione.

Filatura a getto secco-umido.

Filatura a freddo.

Qual è la funzione dell'intercapedine d'aria nel processo di filatura a getto secco-umido?

Consentire l'evaporazione del solvente. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo al processo di filatura a getto secco-umido?

È specifico per la filatura di fibre aramidiche. Signup and view all the answers

Qual è la definizione di materiale composito?

Un materiale composto da due o più materiali con proprietà fisiche o chimiche significativamente diverse Signup and view all the answers

Qual è il ruolo principale della matrice in un materiale composito?

Trasferire i carichi e conferire tenacità Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale dei fillers in un materiale composito?

Supportare carichi e migliorare la resistenza Signup and view all the answers

Perché i compositi fibrorinforzati sono particolarmente efficaci?

Comportano un rinforzo nella direzione delle fibre Signup and view all the answers

Quale delle seguenti fibre vegetali viene spesso utilizzata nell'industria dei compositi?

Paglia Signup and view all the answers

Cos'è l'elevato rapporto d'aspetto nelle fibre e perché è importante?

Permette di trasferire carichi elevati alla fibra Signup and view all the answers

Quale processo di filatura implica l'uso di un bagno di coagulazione?

Filatura a umido Signup and view all the answers

Quale caratteristica delle fibre influisce sulla loro flessibilità?

Diametro ridotto Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive meglio il ruolo delle interfacce nei materiali compositi?

Le interfacce influenzano le proprietà di interazione tra matrice e fillers. Signup and view all the answers

Quale proprietà delle fibre vegetali le rende meno adatte a sollecitazioni elevate?

Ridotta rigidità e resistenza. Signup and view all the answers

Perché la matrice è considerata essenziale in un materiale composito?

Distribuisce i carichi e conferisce tenacità. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti fibre è frequentemente usata nell'industria della carta?

Paglia. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardante le fibre?

Le fibre flessibili favoriscono una migliore distribuzione delle sollecitazioni. Signup and view all the answers

Qual è una caratteristica distintiva dei materiali compositi rispetto alle soluzioni solide e alle miscele?

I componenti rimangono distinti all'interno della struttura. Signup and view all the answers

Quale dei seguenti processi di filatura non prevede l'uso di un bagno di coagulazione?

Filatura a secco Signup and view all the answers

Qual è il vantaggio principale dell'utilizzo di compositi fibrorinforzati?

Aumento della resistenza principale nella direzione delle fibre. Signup and view all the answers

Quale fattore contribuisce maggiormente all'efficacia delle fibre nei materiali compositi?

Il rapporto d'aspetto elevato. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo le fibre di vetro è corretta?

Il modulo di Young è isotropo per le fibre di vetro. Signup and view all the answers

Quale processo di filatura è specificatamente progettato per la filatura di fibre aramidiche?

Filatura a getto secco-umido Signup and view all the answers

Quale degli utilizzi delle resine rinforzate con fibre di vetro è comune?

Utilizzo nel settore dell'edilizia Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'fatigue statica' nelle fibre di vetro?

L'abbassamento delle proprietà meccaniche nel tempo Signup and view all the answers

Qual è la principale componente chimica delle fibre di vetro comuni?

Silice Signup and view all the answers

Quale affermazione è vera riguardo alla struttura del vetro?

Il vetro presenta una rete tridimensionale amorfa. Signup and view all the answers

Quale processo prevede l'estrusione di una soluzione attraverso un filatoio con il riscaldamento del materiale?

Filatura per fusione Signup and view all the answers

Quale metodo di fabbricazione delle fibre ceramiche utilizza la pirolisi dei polimeri?

Pirolisi dei polimeri Signup and view all the answers

Qual è la principale caratteristica delle fibre ceramiche continue?

Capacità di resistere ad alte temperature Signup and view all the answers

In quale fase si combinano le fibre e la matrice in un materiale composito?

Fase di combinazione Signup and view all the answers

Qual è la principale differenza tra pre-preg e tow preg nelle matrici termoplastiche?

Il pre-preg mantiene una forma semisolida mentre il tow preg è solidificato. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti fibre è stata prodotta dalla 3M Co.?

Fibra Nextel® Signup and view all the answers

Qual è una delle fasi della produzione di materiali compositi con matrice termoindurente?

Allineamento delle fibre Signup and view all the answers

Qual è uno svantaggio dei compositi con matrice termoplastica rispetto ai compositi con matrice termoset?

Richiedono temperature di lavorazione più elevate. Signup and view all the answers

Quale affermazione è vera riguardo alla fase di stratificazione nel processo di produzione dei compositi?

Gli strati vengono impilati in modo da ottenere laminati piatti. Signup and view all the answers

Qual è la forma in cui si presentano solitamente le matrici termoindurenti nella fase delle materie prime?

Liquido Signup and view all the answers

Quale vantaggio hanno i compositi con matrice termoplastica rispetto ai compositi con matrice termoset?

Possono essere rifusi e il materiale di scarto può essere riutilizzato. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo alla fase finale della produzione di un materiale composito?

Si formano le configurazioni finali del pezzo Signup and view all the answers

Cosa implica il processo di cura della resina nei materiali compositi?

La trasformazione di una matrice liquida in una solida mediante una reazione chimica. Signup and view all the answers

Quale componente nella produzione di fibre ceramiche è particolarmente importante per ottenere resistenza a temperature elevate?

Silicio Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica principale della struttura grafitica del carbonio?

Gli atomi sono disposti in strati esagonali. Signup and view all the answers

Quale è il risultato del trattamento termico finale della fibra di carbonio?

Aumenta la cristallinità delle fibre. Signup and view all the answers

Perché le fibre aramidiche non sono adatte per applicazioni di compressione?

Presentano una natura anisotropa. Signup and view all the answers

Qual è il principale vantaggio della fibra aramidica rispetto ad altre fibre?

Ha una temperatura di transizione vetrosa molto alta. Signup and view all the answers

Cosa determina l'orientamento delle catene molecolari nella fibra di carbonio?

La temperatura del trattamento termico. Signup and view all the answers

Quale tipo di forze prevalgono nella configurazione a spirale delle catene polimeriche?

Interazioni deboli di van der Waals. Signup and view all the answers

Qual è una caratteristica chiave della lavorazione della fibra di carbonio?

Richiede un grado elevato di orientamento dei piani esagonali. Signup and view all the answers

Qual è la percentuale di cristallinità tipica delle fibre polimeriche?

90-95% Signup and view all the answers

Quale affermazione riguardo alle fibre di boro è corretta?

Le fibre di boro presentano tensioni residue intrinseche. Signup and view all the answers

Quale caratteristica dei polimeri li rende meno performanti rispetto ai metalli e alle ceramiche?

Hanno una resistenza e un modulo inferiori. Signup and view all the answers

Per quale motivo le resine epossidiche sono considerate una scelta ottimale per i compositi ad alte prestazioni?

Offrono eccellenti proprietà termo-meccaniche. Signup and view all the answers

Quale dei seguenti materiali è noto per essere un cattivo conduttore di calore ed elettricità?

Polimeri Signup and view all the answers

Quale vantaggio hanno le fibre di boro rispetto ad altre fibre ad alte prestazioni?

Presentano proprietà migliori in compressione. Signup and view all the answers

Quale affermazione è falsa riguardo ai polimeri?

Offrono una resistenza termica superiore ai metalli. Signup and view all the answers

Quale metodo viene utilizzato per aumentare la durata di conservazione dei preimpregnati a matrice epossidica?

Trasporto in camion refrigerati. Signup and view all the answers

Perché le fibre di boro sono utilizzate in applicazioni aerospaziali?

Presentano tensioni residue che migliorano le prestazioni meccaniche. Signup and view all the answers

Study Notes

Materiali Compositi: Definizione e Caratteristiche

Un materiale composito è formato da due o più materiali con proprietà diverse, che combinati producono caratteristiche differenti dai singoli componenti.
I componenti rimangono distinti nella struttura finale, a differenza di miscele o soluzioni solide.

Costituenti di un Composito

Matrice: Fase continua che lega i componenti, trasferisce carichi, protegge le fibre dall'ambiente esterno e conferisce tenacità. Il suo ruolo è dare continuità al materiale, legare le cariche, trasferire i carichi, proteggere le cariche dall'ambiente esterno, conferire tenacità.
Riempitivi (Fillers): Fase dispersa (non continua) che sostiene carichi, controlla le deformazioni, migliora resistenza e rigidità. Possono avere diverse forme (particelle, fiocchi, piastrine, fibre). Il loro ruolo è sostenere carichi e sollecitazioni, controllare le deformazioni, migliorare la resistenza e la rigidità.
Interfacce: Le interazioni tra matrice e riempitivi creano interfacce con proprietà potenzialmente diverse dagli altri componenti. Le interfacce nascono dalla dispersione delle cariche nella matrice e dalle interazioni tra di esse.

Compositi Fibrorinforzati: Popolarità

I compositi fibrorinforzati sono popolari grazie al rinforzo prevalente nella direzione delle fibre. Questo rinforzo è principalmente nella direzione delle fibre.

Classificazione delle Fibre

Fibre Vegetali: Possono essere usate in applicazioni con sollecitazioni limitate dato il loro basso modulo di elasticità e resistenza. (es. cotone, lino, iuta, canapa, sisal, ramiè, legno, paglia).
Vantaggi delle Fibre: Alto rapporto lunghezza/diametro (l/d) per trasferire un'alta percentuale di carico alla fibra; elevata flessibilità dovuta a basso modulo di rigidità e piccolo diametro, che permette diverse tecniche di fabbricazione. Elevato rapporto d'aspetto (lunghezza/diametro, l/d), trasferisce una frazione elevata del carico alla fibra. Alta flessibilità per diverse tecniche di fabbricazione.

Processi di Filatura delle Fibre

Filatura a Umido: Una soluzione viene estrusa e indurisce in un bagno coagulante tramite modifiche chimiche o fisiche. Una soluzione viene estrusa in un bagno di coagulazione. I getti di liquido si congelano o si induriscono nel bagno coagulante in seguito a cambiamenti chimici o fisici.
Filatura a Secco: Una soluzione con materiale fibroso e solvente viene estrusa, l'aria calda fa evaporare il solvente e lascia i filamenti solidi.. Una soluzione composta da un materiale fibroso e da un solvente viene estrusa attraverso un filatoio. Un flusso di aria calda colpisce i getti di soluzione che fuoriescono dal filatoio, il solvente evapora e vengono lasciati i filamenti solidi.
Filatura per Fusione: Il materiale viene riscaldato sopra il punto di fusione e estruso attraverso una centrifuga per formare filamenti solidi. Il materiale per la formazione di fibre viene riscaldato al di sopra del suo punto di fusione e il materiale fuso viene estruso attraverso una centrifuga. I getti liquidi si induriscono in filamenti solidi nell'aria quando escono dai fori del filatoio.
Filatura Getto Secco-Umido: Processo specifico per fibre aramidiche, con una specifica soluzione polimerica cristallina liquida, che attraversa intercapedini d'aria prima del bagno di coagulazione per ottenere le fibre. Filatura a getto secco-umido. Si tratta di un processo speciale ideato per la filatura di fibre aramidiche. In questo processo, un'appropriata soluzione polimerica a cristalli liquidi viene estrusa attraverso i fori dello spinneret, passa attraverso un'intercapedine d'aria prima di entrare in un bagno di coagulazione e poi va su una bobina per l'avvolgimento.

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Description

Questo quiz esplora la definizione e le caratteristiche dei materiali compositi. Vengono discussi i componenti fondamentali, come la matrice e i riempitivi, e il ruolo delle interfacce nella struttura finale. Scopri di più sulla popolarità dei compositi fibrorinforzati e la loro applicazione.