Saturs
Polimēru matricas kompozīti ir augsto tehnoloģiju materiāli, kas izgatavoti no pastiprinošām šķiedrām, kas ievietotas plastmasas matricā. Daudzi mūsdienu militārie un komerciālie gaisa kuģi nevar tikt ražoti bez šo materiālu izmantošanas. Pirmais salikums, ko izmantoja gaisa kuģu izgatavošanai, bija FRP. 1950. gados šis materiāls (plastmasa ar stikla šķiedras pastiprināšanu) un oglekļa šķiedras un bora kompozīti vispirms tika izmantoti komerciālo gaisa kuģu ražošanā.
Polimēra matrica
Kompozītmateriāli ir divu vai vairāku elementu kombinācija. Polimēri ir plastmasas, kas ir pastiprināti ar šķiedru materiāliem, piemēram, oglekli vai stiklu. Termoreaktīvais polimēra sveķis vai termoplastisks materiāls ir kompozītmateriālu matrica. Pēc modelēšanas tos, kas izgatavoti no termoreaktīviem sveķiem, nevar viegli salabot vai pārveidot. Termoplastisko materiālu pēc sacietēšanas var izkausēt un pārveidot. Tas padara no šī materiāla izgatavotās detaļas vieglāk salabojamas nekā tās, kas izgatavotas no termoreaktīviem sveķiem.
Stiklšķiedras stiegrojums (GRP)
Stiklašķiedras pastiprinātā plastmasa (PRFV), kā norāda nosaukums, ir plastmasas polimērs, kas pastiprināts ar stikla šķiedras. Pirmo reizi 1920. gadā izstrādāti stiklšķiedras stiegrojumi drīz sāka izmantot jūras un aeronavigācijas lietojumprogrammās. Amerikas Savienoto Valstu armija izmantoja to, lai attīstītu spēcīgākus un vieglākus militāros lidaparātus. Saskaņā ar Oak Ridge National Laboratory 1945.gadā vairāk nekā 3000 tonnas šo materiālu tika izmantotas militārajās lietojumprogrammās. Stiklšķiedras sastāvdaļas tiek veidotas formās, kas nepieciešamas gaisa kuģa konstrukcijai. Šķiedras piestiprina plastmasas sveķu matricā. Par matricas materiālu parasti izmanto poliestera vai vinila estera sveķus, bet termoplastiskie materiāli aizstāj vecākos matricu veidus, jo tie ir drošāki un vieglāk strādāt.
Oglekļa šķiedru kompozīti
Eļļas izmaksu pieaugums ir spiests gaisa kuģu ražotājus vairāk pievērsties svara samazināšanai un efektīvāku gaisa kuģu ražošanai.Viens no veidiem, kā sasniegt šo mērķi, ir oglekļa šķiedru kompozītu izmantošana šo gaisa kuģu ražošanā. Komerciālās lidmašīnas, piemēram, Boeing 787 Dreamliner, darbojas daudz efektīvāk un ar zemākām degvielas izmaksām šo materiālu izmantošanas dēļ. Oglekļa šķiedru kompozīti tiek plaši izmantoti militāro lidmašīnu būvniecībā. Tā kā tie ir viegli un izturīgi materiāli, oglekļa šķiedras tiek plaši izmantotas vadības virsmās, piemēram, ailēteros un rotoros. Tie ir izturīgāki un izturīgāki pret koroziju nekā metāla detaļas. Oglekļa šķiedras kompozītmateriāli tiek plaši izmantoti tādos gaisa kuģu komponentos kā F-18 un V-22 Osprey konvertors.
Aramīda šķiedru kompozīti
Aramīda šķiedru kompozītmateriālus var atrast dažos no lielākajiem gaisa kuģiem pasaulē. Aromātiskie poliamīdi ir polimēra šķiedras ar molekulām, kas orientētas pa šķiedras asi. Sakarā ar ķīmisko saiti starp molekulām, tas padara iegūto materiālu ļoti stipru un vieglu. Šķiedras tiek ražotas, centrifugējot polimēru no šķidra šķīduma. Daži no komerciāli zināmiem aramīda šķiedru kompozītiem ir Kevlar un Nomex. Šie materiāli ir ārkārtīgi izturīgi, izolēti un izturīgi pret koroziju. Šīs īpašības padara tās piemērotas lidmašīnu konstrukciju elementu izgatavošanai. Lieli pasažieru lidaparāti, piemēram, Airbus A380, ir izgatavoti no poliamīda materiāliem. Rezultāts ir viegla konstrukcija ar zemu degvielas patēriņu, neatstājot strukturālu integritāti.
