Structuri compozite avansate pentru industria aerospatiala si de transporturi

Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrica ICPE-CA, in parteneriat cu Institutul National de Cercetari Aerospatiale Elie Carafoli si S.C. Compozite S.R.L. Brasov, deruleaza din anul 2007 un proiect intitulat “Structuri compozite avansate pentru industria aerospatiala si de transporturi”.
Scopul proiectului este obtinerea de materiale compozite avansate, ce constituie solutii actuale, inovative si de performanta ridicata, pentru aplicatii in domenii de varf cum sunt aeronautica si transporturile moderne. In acest context, obiectivul principal al proiectului consta in elaborarea unor compozite avansate carbon-carbon si polimer-carbon, cu performante structurale, termo-mecanice si/sau tribologice ridicate, corespunzatoare normelor ecologice si cerintelor internationale, care sa inlocuiasca materialele clasice existente pana in acest moment.
Aceste materiale avansate prezinta beneficii economice, fiind performante, au o greutate scazuta, rezistenta mare la temperaturi inalte si rezistenta mecanica ridicata. Materialele amintite vor putea acoperi necesitatile tehnologice, inlocuind materialele clasice. Realizarea acestor materiale compozite polimerice/ mezofazice cu adaosuri organice/ anorganice, ranforsate cu fibre de sticla sau cu fibre de carbon, prezinta un grad mare de complexitate prin cumularea aspectelor legate de proprietatile de material, necesitatile functionale, intr-un cuvant, de dezvoltarea multifunctionalitatii practice. Noutatea proiectului deriva din faptul ca acesta si-a propus dezvoltarea de structuri compozite din materiale avansate performante, obtinute prin tehnologii de varf pe plan mondial. Tehnologiile amintite se refera la realizarea de compozite structurale, constituite dintr-o matrice polimerică, îndeosebi răşină epoxidică şi structură de rigidizare din fibre de carbon sau fibre de sticla si, de asemenea, se refera la realizarea de compozite tip carbon-carbon, constituite dintr-o structura de rigidizare compusa din fibre de carbon înglobate într-o matrice carbonica mezofazica.
Avand in vedere faptul ca in ultimul timp este din ce în ce mai studiată la nivel internaţional utilizarea matricilor polimerice/ carbonice mezofazice sau fenolice nanoaditivate în obţinerea compozitelor pentru aviaţie, in cadrul proiectului a fost studiata aditivarea matricilor cu nanoparticule carbonice si au fost realizate compozite cu matrice nanoaditivata cu nanotuburi de carbon (monostrat si multistrat), in diverse concentratii masice (0,5 – 2%).
In urma caracterizarilor din punct de vedere structural si al proprietatilor fizico– mecanice ale compozitelor realizate, a fost obtinut, pana in acest moment, un model experimental de „compensator” de directie pentru avion P51D Mustang. De asemenea, s-a realizat un model experimental de pala pentru eoliana din compozit ranforsat cu fibra de carbon.
Datorita cercetarilor desfasurate de ICPE-CA si a realizarilor privind aceste materiale compozite avansate, s-au depus doua cereri de brevet de inventie, un brevet fiind deja obtinut.