Σύνθετα Υλικά

Διδάσκοντες: Β. Κωστόπουλος, Γ. Ψαρράς, Γ. Παπανικολάου

Περιεχόμενο Μαθήματος

Κατανόηση της φύσης των Σύνθετων Υλικών (ΣΥ).  ΣΥ συνεχούς ενίσχυσης, κοντόϊνα σύνθετα υλικά , κοκκώδη σύνθετα και υβριδικά σύνθετα υλικά

Βασικά στοιχεία των μεθόδων κατασκευής των ΣΥ και του σχεδιασμού των προϊόντων που κατασκευάζονται από αυτά τα υλικά. Ιδιότητες των επιμέρους συστατικών των ΣΥ: της ίνας, της μήτρας και της διεπιφάνειας μεταξύ της ίνας και μήτρας.

Ταξινόμηση και ορισμός των σύνθετων υλικών καθώς και η σχέση μεταξύ σύνθετων υλικών και των πιο παραδοσιακών μηχανολογικών υλικών.

Βασικές μικρομηχανικές σχέσεις ιδιοτήτων ΣΥ με βάση τις ιδιότητες της ενίσχυσης και της μήτρας,  και ως συνάρτηση της μικροδομής και της διάταξης των ενισχυτικών εγκλεισμάτων.

Σύνθετα Υλικά με συνεχή ινώδη ενίσχυση. Η έννοια της διεπιφάνειας μήτρας-ίνας και οι μέθοδοι μέτρησης της αντοχής του δεσμού ίνας-μήτρας. Γεωμετρικές έννοιες των σύνθετων υλικών με ιδιαίτερη αναφορά στην πυκνότητα των ινών (κατανομή/διάταξη στο χώρο), την κατανομή μήκους ινών, τον προσανατολισμό των ινών σε 1D, 2D και 3D, τα κενά μέσα στη δομή του συνθέτου, κλπ.

Ελαστικές ιδιότητες μίας στρώσης μονοδιεύθυντης ενίσχυσης (UD). Σύγκριση θεωρητικών προβλέψεων με τα πειραματικά αποτελέσματα διαφόρων συστημάτων ίνας-ρητίνης. Βασικά στοιχεία θεωρίας πολυστρώτων πλακών.

Δυναμική μηχανική συμπεριφορά των σύνθετων υλικών, κόπωση ΣΥ , απορρόφηση υγρασίας,  θραυστομηχανική συμπεριφορά ΣΥ, καθώς και διαστρωματική αποκόλληση σε mode I kai mode II.

Θερμική συμπεριφορά σύνθετων υλικών: Θερμοχωρητικότητα. Θερμική διαστολή. Θερμική αγωγή.  Θερμικά αναπτυσσόμενες τάσεις. Υγροθερμική συμπεριφορά.

Ηλεκτρικές ιδιότητες σύνθετων υλικών: Τα σύνθετα υλικά ως στατιστικό μείγμα φάσεων. Διηλεκτρική συμπεριφορά. Διηλεκτρική κατάρρευση. Ελεγχόμενη αγωγιμότητα. Θεωρία διάδοσης (percolation theory).