G&G Spoiler s.r.l. - Lavorazioni Fibre Composite Novara


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La Fibra di Carbonio

La fibra di carbonio è una struttura filiforme, molto sottile, realizzata in carbonio con la quale si
costruiscono una grande varietà di materiali detti compositi in quanto le fibre sono "composte" ovvero unite assieme ad una matrice, in genere di resina (ma può essere in metallo o in plastica) la cui funzione è quella di tenere in "posa" le fibre resistenti (affinchè mantengano la corretta orientazione nell'assorbire gli sforzi), di proteggere le fibre e inoltre di mantenere la forma del manufatto composito.
Per la realizzazione di strutture in composito, le fibre di carbonio vengono dapprima intrecciate insieme a organizzare veri e propri panni in tessuto di carbonio e poi, una volta messi in posa, vengono immersi nella matrice.
Tra le sue caratteristiche spiccano l'elevata resistenza meccanica, la bassa densità, la capacità di isolamento termico, resistenza a variazioni di temperatura e all'effetto di agenti chimici, buone proprietà ignifughe.
Di contro il materiale risulta non omogeneo e presenta spesso una spiccata anisotropia, ovvero le sue caratteristiche meccaniche hanno una direzione privilegiata.

Le Fibre Composite

Un materiale composito è, nella sua accezione più generale, qualunque tipo di materiale non presente in natura, caratterizzato da una struttura non omogenea, costituita dall'insieme di due o più sostanze diverse, fisicamente separate da un'interfaccia e dotate di consistenti proprietà fisiche e chimiche differenti che rimangono separate e distinte a livello macroscopico e strutturale. I singoli materiali che formano i compositi sono chiamati costituenti: matrice e rinforzo. Il rinforzo è di solito molto più rigido della matrice e dà al composito le caratteristiche per il quale è conosciuto. La matrice mantiene i materiali di rinforzo in posizione, e poiché questi ultimi sono solitamente discontinui tra loro, la matrice ha anche la funzione di trasferimento dei carichi. La combinazione così ottenuta vanta proprietà chimico fisiche non riscontrabili nei singoli materiali che la compongono. Ciascun costituente mantiene la propria identità senza dissolversi o fondere completamente nell'altro. La caratteristica di questi materiali è il peso che è notevolmente inferiore a quello di un acciaio, la resistenza alla corrosione, resistenza ai carichi di tipo ciclico (fatica). I compositi sono raggruppabili in alcune famiglie: rinforzati con particelle, rinforzati con fibre, e strutturali.

Le proprietà meccaniche dei materiali compositi risultano in continua crescita e investono ormai tutti quei settori della produzione dove è necessario soddisfare esigenze di basso peso ed elevate caratteristiche meccaniche.

L' industria automobilistica fa larghissimo uso di materiali compositi per la costruzione di strutture alari, pannelli di carrozzeria, telai, parti di motore e accessori vari.

G.& G. Spoiler s.r.l.

Il Carbonio

Il carbonio è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che
ha come simbolo C e come numero atomico 6. È un elemento non metallico, tetravalente.
L'atomo di carbonio nei composti con altri elementi o con sé stesso puó presentarsi in una delle tre note forme di ibridizzazione (secondo la teoria degli atoorbitalimici LCAO): sp³,sp² ed sp rispettivamente.

Il carbonio è un elemento notevole per vari motivi. Le sue differenti forme includono una delle più soffici (grafite) e una delle più dure (diamanti) sostanze conosciute dall'uomo. Inoltre, ha una grande affinità per i legami chimici con altri atomi leggeri, tra cui il carbonio stesso, e le sue piccole dimensioni lo rendono in grado di formare legami multipli (proprietà che viene definita "desmalusogenia"). Queste proprietà permettono l'esistenza di 10 milioni di composti del carbonio.

Il carbonio ha molte forme allotropiche standard più una forma allotropica esotica:
diamante (ibridizzazione sp³, durissimo, 10 nella scala di Mohs con un modulo di 442 GPa)
grafite (ibridizzazione sp²,una delle sostanze più soffici 1-2 nella scala di Mohs)
fullerite (fullereni, e nanotubi di carbonio ibridizzazione sp², molecole di scala nanometrica, cave con superficie grafitica).
lonsdaleite o diamante esagonale, ibridizzazione sp³ e sp², di durezza
7-8 nella scala di Mohs
nanoschiuma di carbonio, un allotropo a bassissima densità, ferromagnetico
nanorod aggregati di carbonio o ACNR o ADNR, la più dura e meno comprimibile sostanza nota, (dal 2005) 491 GPa di modulo.
carbonio amorfo (non esattamente un allotropo)
catena lineare o "carbina" o "carbonio sp" (forma esotica metastabile ottenuta per ora solo in laboratorio con sofisticate tecniche fisiche di fasci molecolari supersonici in ultra-alto vuoto)




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