Σύνθετα υλικά. Μέθοδοι κατεργασίας και εφαρμογές τους στη ναυπηγική

Abstract

Η χρήση των σύνθετων υλικών έχει γνωρίσει μεγάλη ανάπτυξη σε ποικίλες τεχνολογικές εφαρμογές και τομείς, συμπεριλαμβανομένης και της ναυπηγικής, κυρίως για την κατασκευή μικρών σκαφών αλλά και επιμέρους εξαρτημάτων. Το χαρακτηριστικό που έστρεψε το ενδιαφέρον των σχεδιαστών προς αυτά οφείλεται στο συνδυασμό των πολύ καλών μηχανικών ιδιοτήτων με το χαμηλό βάρος αυτών των υλικών. Ένα επιπρόσθετο χαρακτηριστικό των σύνθετων υλικών είναι το γεγονός πως μπορεί να επιτευχθεί τοπική ενίσχυση με αποτέλεσμα να παρέχεται η δυνατότητα δημιουργίας βέλτιστων κατασκευών. Όσον αφορά το μέλλον των σύνθετων υλικών στην ναυτιλία αναμένεται να είναι πολλά υποσχόμενο λόγω των ιδιαιτέρων πλεονεκτημάτων που προσφέρουν, αλλά και της συνεχιζόμενης έρευνας που πραγματοποιείται στον τομέα ανάπτυξης νέων σύνθετων υλικών. Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζονται τα σύνθετα υλικά καθώς και οι μέθοδοι κατεργασίας και εφαρμογής τους στη Ναυπηγική βιομηχανία. Στο κεφάλαιο 1 παρουσιάζονται στοιχεία της θεωρίας των σύνθετων υλικών, διατυπώνονται οι απαιτούμενοι ορισμοί και περιγράφονται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των σύνθετων υλικών που χρησιμοποιούνται στη ναυπηγική. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται εκτενέστερη αναφορά στις μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων, σε μεθόδους κατεργασίας και σε τρόπους αστοχίας των υλικών αυτών. Επίσης παρουσιάζονται στοιχεία σχετικά με τους κανονισμούς που αφορούν τα σύνθετα υλικά και προέρχονται από τρεις από τους μεγαλύτερους νηογνώμονες του χώρου. Στο κεφάλαιο 3 περιγράφεται η πειραματική διαδικασία κατασκευής δοκιμίων σύνθετων υλικών με ενισχυτικά υαλοϋφάσματα και εποξική ή πολυεστερική ρητίνη. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών των ελέγχων των δοκιμίων που κατασκευάστηκαν. Τέλος στο κεφάλαιο 5 συνοψίζονται τα συμπεράσματα της μελέτης και αναπτύσσονται ιδέες και προτάσεις για την μελλοντική συνέχιση της παρούσης εργασίας.