תוֹכֶן
פולימרים מרוכבים מטריקס הם חומרים טכנולוגיים גבוהה עשוי סיבי חיזוק מוכנס לתוך מטריצה פלסטיק. מטוסים צבאיים ומטוסיים מודרניים רבים אינם ניתנים לייצור ללא שימוש בחומרים אלו. הראשון מורכב המשמש להכנת מטוס היה FRP. זה היה בשנת 1950 כי חומר זה (פלסטיק עם פיברגלס חיזוק), סיבי פחמן ורכבים בורון שימשו לראשונה בייצור מטוסים מסחריים.
פולימר מטריקס
חומרים מרוכבים הם שילוב של שני אלמנטים או יותר. פולימרים הם פלסטיק, אשר מחוזקים עם חומרים סיביים כגון פחמן או זכוכית. שרף פולימר תרמוסטית או חומר תרמופלסטי הוא מטריצה המשמשים את מרוכבים. לאחר הדגם, אלה עשויים שרפים thermoset לא ניתן לתקן בקלות או לשפץ. חומר תרמופלסטי יכול להיות מותך מחדש לאחר התקשות. זה עושה רכיבים עשויים מחומר זה קל יותר לתקן מאשר אלה עשויים שרפים thermoset.
פיברגלס מחוזק פלסטיק (GRP)
פלסטיק מחוזק פיברגלס (PRFV) הוא, כפי שהשם מרמז, פולימר פלסטיק מחוזק עם סיבי זכוכית. פותח לראשונה בשנת 1920, פלסטיק חיזק פיברגלס בקרוב החלו לשמש יישומים הימיים ו אווירונאוטיקה. צבא ארצות הברית אימץ את השימוש בו במרדף אחר פיתוח מטוסים צבאיים חזקים וקלים יותר. על פי המעבדה הלאומית Oak Ridge בשנת 1945, יותר מ -3,000 טונות של חומר זה שימשו יישומים צבאיים. מרכיבי פיברגלס מעוצבים לתוך הצורות הדרושות לבניית המטוס. הסיבים קבועים במטריצה של שרף פלסטיק. שרפים פוליאסטר או ויניל אסתר משמשים בדרך כלל כחומר מטריקס, אבל חומרים תרמופלסטיים מחליפים את הסוגים הישנים יותר של מטריצות, כי הם בטוחים יותר וקל יותר לעבוד עם.
סיבי פחמן מרוכבים
העלייה במחיר הנפט אילצה את יצרני המטוסים לתת משקל רב יותר לירידה במשקל ולייצור מטוסים יעילים יותר.אחת הדרכים להשיג מטרה זו היא להשתמש מרוכבים סיבי פחמן בייצור של מטוסים אלה. מטוסים מסחריים, כגון בואינג 787 דרימליינר, פועלים ביעילות רבה יותר ובעלויות דלק נמוכות יותר עקב השימוש בחומרים אלו. סיבי פחמן מרוכבים נמצאים בשימוש נרחב גם בבניית מטוסים צבאיים. בגלל שהם חומרים קלים ועמידים, סיבי פחמן נמצאים בשימוש נרחב על משטחי שליטה, כגון ailerons ו rotors. הם עמיד יותר עמיד בפני קורוזיה מרכיבי מתכת. סיבי פחמן מרוכבים נמצאים בשימוש נרחב רכיבי מטוסים כגון F-18 ו- V-22 אוספרי convertiplane.
Aramid סיבים מרוכבים
Aramid סיבים מרוכבים ניתן למצוא על חלק המטוס הגדול ביותר בעולם. פוליאמידים ארומטיים הם סיבי פולימר עם מולקולות בכיוון לאורך ציר הסיבים. בגלל הקשר הכימי בין המולקולות, זה הופך את החומר שנוצר חזק מאוד וקל. הסיבים מיוצרים על ידי צנטריפוגה הפולימר מפתרון נוזלי. כמה סיבים ידועים aramid סיבים מסחריים הם Kevlar ו Nomex. חומרים אלה הם חזקים מאוד, בידוד ועמיד בפני קורוזיה. מאפיינים אלה הופכים אותם מתאימים עבור ייצור של אלמנטים מבניים מטוסים. מטוסי נוסעים גדולים, כגון איירבוס A380, עשויים מחומרי פוליאמיד. התוצאה היא מבנה קל משקל עם צריכת דלק נמוכה, מבלי לוותר על שלמות מבנית.
