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I MATERIALI COMPOSITI

Si tratta di materiali progettati combinando due o più sostanze chimicamente distinte — generalmente una matrice e un rinforzo — al fine di ottenere proprietà meccaniche o fisiche superiori a quelle di ciascun componente preso singolarmente. La sostanza risultante presenta tipicamente una resistenza maggiore, una durata maggiore, una leggerezza notevole o altre caratteristiche specifiche all’applicazione prevista.

L’industria orologiera ha integrato i materiali compositi in un’ottica di alleggerimento, rigidità e resistenza agli urti e agli agenti chimici.

Principio di base

L’idea fondante del materiale composito è che l’associazione di due materiali possa superare la semplice somma delle loro qualità rispettive. La matrice — spesso una resina polimerica, un metallo o una ceramica — garantisce la coesione dell’insieme e distribuisce le sollecitazioni meccaniche, mentre il rinforzo — fibre, particelle o strutture tessute — apporta rigidità, resistenza o altre proprietà mirate.

Questo principio non è nuovo: il cemento armato, che associa il cemento (resistente alla compressione) e l’acciaio (resistente alla trazione), ne costituisce l’esempio più universale. In natura, il legno è esso stesso un composito, che unisce fibre di cellulosa in una matrice di lignina.

Principali famiglie

Si distinguono generalmente tre grandi famiglie in base alla natura della matrice:

• Compositi a matrice polimerica (CMP) : in particolare le fibre di carbonio o di vetro immerse in una resina epossidica, le più diffuse nell’industria, poiché molto leggere e resistenti.
• Compositi a matrice ceramica (CMC) : progettati per ambienti estremi (alte temperature, abrasione intensa).
• Compositi a matrice metallica (CMM) : combinano un metallo leggero (alluminio, titanio) con rinforzi ceramici. Tollerano meglio le alte temperature rispetto ai CMP.