Kompozitni materijali

Sadržaj

• Vrste kompozitnih materijala
• Primjeri kompozitnih materijala

Thekompozitni materijali su oni koji se sastoje od dva ili više različitih elemenata ili tvari, čija kombinacija daje rezultirajućoj tvari zajedničke karakteristike njenih komponenti, odnosno one dvije izvorne tvari u isto vrijeme.

To omogućava specifičan odabir komponenti za dobijanje materijala obdarenih neobičnim karakteristikama u smislu krutosti, lakoće, otpornosti, provođenje električne energije, otpornost na koroziju itd.

Većina kompozita jesu veštački stvorio čovek, iako se neke mogu pojaviti u prirodi, proizvod evolucije živa bića. U mnogim slučajevima oni su vezivni materijali koji imaju koristi od kemijske interakcije njihovih komponenti.

Općenito govoreći, kompozitne materijale karakteriše:

• Sastoje se od dvije ili više fizički različitih, ali mehanički odvojivih komponenti.
• Prikažite nekoliko hemijski različitih faza (elemenata), međusobno nerastvorljivih i također odvojenih međufazom ili interfejsom.
• Posjeduju visoku sinergiju, odnosno njegova mehanička svojstva su superiornija od jednostavnog zbira komponenti odvojeno.
• Razlikovati od polifaznih materijala, poput metalnih legura, u kojima je moguće mijenjati prisutne faze termičkim varijacijama (toplinom).
• Posjedujte sredstvo za pojačavanje (dodatna faza) i matricu (pojačana faza).

Vrste kompozitnih materijala

Mogu se identificirati sljedeće vrste kompozitnih materijala:

• Kompoziti za ojačavanje čestica. Raspršeno u mekšoj matrici i duktilna, komponente tvrdog i lomljivog materijala diskretno su i jednolično raspršene.
• Kompoziti otvrdnuti disperzijom. Oni predstavljaju čestice ojačanja vrlo malih dimenzija, raspršene u osnovnoj matrici.
• Kompozitni materijali ojačani vlaknima. Ovi materijali obično sadrže vlakna otporna na istezanje u matrici koja je obično izrađena od smole koja obavija vlakna, prenoseći opterećenje sa slomljenih vlakana na netaknuta i dobivajući posebnu otpornost.
• Strukturni kompozitni materijali. Sastoji se od jednostavnih i kompozitnih materijala, obično laminarnih (sendvič), poput onih koji se koriste u građevinarstvu, za kombiniranje svojstava oba materijala u istom zidu.

Može vam poslužiti: Primjeri prirodnih i umjetnih materijala

Primjeri kompozitnih materijala

1. Cermet. U spoju keramike i metala, dizajnirani su da izdrže visoke temperature i abraziju, poput keramike, ali uživaju u podatnosti metala. Obično je matrica ovih materijala metal (nikal, molibden, kobalt), a faza ojačanja ugljikohidrati vatrostalni materijali (oksidi, albumini, boridi) tipični za keramiku. To omogućuje proizvodnju alata za rezanje koji kombiniraju žilavost s nehrđajućim čelikom i imaju duži vijek trajanja., posebno novi razvoj zasnovan na titaniju i kobaltu.
2. Nacre. Ovo je primjer kompozitnog materijala prirodnog porijekla, bez ljudske intervencije. To je tvrda, bijela organsko-anorganska tvar sa šarenicama, koja tvori unutarnji sloj ljuske mnogih mekušaca, poput bisera. Zapravo, ove životinje mogu lučiti ovu mješavinu kalcijevog karbonata i biopolimera kako bi popravile svoje ljuske ili obuhvatile nečistoće ili mikrobna sredstva koja prodiru u nju, stvarajući tako bisere..
3. Šperploča. Također se naziva multilaminat, šperploča, šperploča ili šperploča, To je ploča od tankih drvenih ploča zalijepljenih jedna za drugu sa svojim vlaknima u poprečnoj orijentaciji, koristeći sintetičke smole, pritisak i toplinu.. Prevučen je sumpornom kiselinom nakon obrade bez mirisa, koji sadrži polimeri i benzeni, a posebno je koristan u građevinarstvu.
4. Adobe. Nepečena opeka naziva se tako, odnosno ispune za gradnju, izrađene od gline i pijeska ili drugih masa blata, pomiješane sa slamom i sušene na suncu. Koristili su se od davnina za izradu zidova i rudimentarnih konstrukcija, obično u obliku opeke (pravokutne). Uprkos tome što je odličan toplotni izolator, adobe apsorbira puno vlage kapilarno, gubeći tvrdoću, pa se mora postaviti na vodootpornu podlogu od kamenja ili, moderno, betona.
5. Beton. Također se naziva i „beton“, to je kompozitni materijal koji se istovremeno najviše koristi u građevinarstvu. spoj je različitih tvari: cementa, pijeska, šljunka ili šljunka i vode. Ovim spojem dobiva se homogena smjesa koja se stvrdne i stvrdne za nekoliko sati dok ne dobije kamenu konzistenciju.. Većina građevinskih radova uključuje upotrebu betona.
6. Orijentirana ploča. Zove se OSB (Orijentirana ploča na engleskom), oni su vrsta konglomeratnih ploča, evolucija šperploče, jer umjesto spajanja nekoliko listova drveta, to se radi nekoliko slojeva strugotine ili drvne sječke svi orijentirani u istom smjeru, čime se dobiva homogen materijal od fenolnih smola ili poliuretana, formaldehida ili melamina. Često se dodaju i drugi aditivi za poboljšanje otpornosti na vatru, vlagu ili za odbijanje insekata.
7. Pykrete. Ovaj kompozitni materijal izrađen je od 14% piljevine ili neke druge celuloze organskog drveta, u matrici leda od 86%. Njegovo ime potječe od njegovog izumitelja, Geoffreya Pykea, koji ga je predložio Kraljevskoj britanskoj mornarici da napravi nosače aviona koje je teško potonuti. Pykrete ima tvrdoću blizu betona, niski indeks taljenja i ogromnu otpornost na zatezanje..
8. Plastika ojačana staklom. Poznat kao GFRP (Plastika ojačana staklenim vlaknima na engleskom), To je kompozitni materijal koji tvori plastiku ili smolu, ojačanu staklenim vlaknima. Rezultat je lagani, čvrsti materijal koji se lako oblikuje, često popularno nazvan "stakloplastika".. Široko se koristi u proizvodnji dijelova, u nautičkoj i telekomunikacijskoj industriji, kao i u građevinskom sektoru.
9. Asfaltni beton. Široko se koristi za asfaltiranje cesta ili autocesta, asfaltni beton Sastoji se od mješavine asfaltnih i mineralnih agregata različitih vrsta kako bi se dobila jednolična i bitumenska pasta koja se, kada se nanese vruće, stvrdne i vodootporna, što predstavlja idealan materijal za urbane javne radove.
10. Kost. Još jedan primjer kompozitnih materijala u prirodi su kosti koje unutar viših životinja čine koštani matriks ojačan kolagenskim vlaknima, protein koji mu daje prirodnu otpornost, zahvaljujući kalcijumu iz kojeg je njegova struktura mineralizirana. To rezultira tvrdim, lomljivim, ali laganim predmetom.