Komposiitti materiaalit

Sisältö

• Komposiittimateriaalien tyypit
• Esimerkkejä komposiittimateriaaleista

komposiitti materiaalit ovat ne, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta eri alkuaineesta tai aineesta, joiden yhdistelmä antaa tulokseksi saadulle aineelle sen komponenttien yhteiset ominaisuudet, toisin sanoen kahden alkuperäisen aineen ominaisuudet samanaikaisesti.

Tämä mahdollistaa erityisen komponenttivalinnan sellaisten materiaalien saamiseksi, joilla on epätavalliset ominaisuudet jäykkyyden, keveyden, kestävyyden, sähkön johtaminen, korroosionkestävyys jne.

Useimmat komposiittimateriaalit ovat ihmisen keinotekoisesti luomia, vaikka jotkut saattavatkin esiintyä luonnossa, eläviä olentoja. Ja monissa tapauksissa ne ovat sideaineita, jotka hyötyvät komponenttiensa kemiallisesta vuorovaikutuksesta.

Yleisesti ottaen, komposiittimateriaaleille on tunnusomaista:

• Koostuu kahdesta tai useammasta fyysisesti erotettavissa olevasta mutta mekaanisesti erotettavasta komponentista.
• Näytä useita kemiallisesti erilaisia ​​faaseja (elementtejä), jotka eivät liukene keskenään ja jotka on erotettu myös välivaiheella tai rajapinnalla.
• Sillä on korkea synergia eli sen mekaaniset ominaisuudet ovat parempia kuin komponenttien yksinkertaisella summalla erikseen.
• Erota polyfaasimateriaaleista, kuten metalliseoksista, joissa on mahdollista muuttaa läsnä olevia faaseja lämpövaihtelun (lämmön) kautta.
• Omistaa vahvistava aine (lisätty vaihe) ja matriisi (vahvistettu vaihe).

Komposiittimateriaalien tyypit

Seuraavat komposiittimateriaalit voidaan tunnistaa:

• Hiukkasvahvistuskomposiitit. Hajotettu pehmeämpään matriisiin ja sitkeä, kovan ja hauraan materiaalin komponentit dispergoituvat huomaamattomasti ja tasaisesti.
• Dispersiokarkaistut komposiitit. Ne esittävät hyvin matalakokoisia vahvistavia hiukkasia, jotka ovat dispergoituneet pohjamatriisiin.
• Kuituvahvisteiset komposiittimateriaalit. Nämä materiaalit sisältävät yleensä vetolujuutta kestäviä kuituja matriisissa, joka on yleensä valmistettu hartsista, joka ympäröi kuidut ja siirtää kuorman rikkoutuneista kuiduista ehjiin ja saavuttaa erityisen kestävyyden.
• Rakenteelliset komposiittimateriaalit. Se koostuu sekä yksinkertaisista että komposiittimateriaaleista, yleensä laminaarisella (voileipä) tavalla, kuten rakennuksessa käytettynä, molempien materiaalien ominaisuuksien yhdistämiseksi samassa seinässä.

Se voi palvella sinua: Esimerkkejä luonnon- ja keinotekoisista materiaaleista

Esimerkkejä komposiittimateriaaleista

1. Kermetti. Keramiikan ja metallin yhdistelmänä ne on suunniteltu kestämään korkeita lämpötiloja ja kestämään hankausta, kuten keramiikka, mutta nauttimaan metallien muovattavuudesta. Näiden materiaalien matriisi on yleensä metalli (nikkeli, molybdeeni, koboltti) ja vahvistusvaihe on hiilihydraatit tulenkestävät (oksidit, albumiini, boridit), tyypilliset keramiikalle. Tämä mahdollistaa sellaisten leikkaustyökalujen valmistamisen, joissa yhdistyvät sitkeys ruostumattomaan teräkseen ja joilla on pidempi käyttöikä.erityisesti titaaniin ja kobolttiin perustuva uusi kehitys.
2. Helmiäinen. Tämä on esimerkki luonnon alkuperää olevasta komposiittimateriaalista ilman ihmisen väliintuloa. Se on kova, valkoinen orgaaninen-epäorgaaninen aine, jolla on värikkäitä heijastuksia ja joka muodostaa monien nilviäisten, kuten helmiäisen, kuoren sisemmän kerroksen. Itse asiassa nämä eläimet voivat erittää tämän kalsiumkarbonaatin ja biopolymeerien seoksen niiden kuorien korjaamiseksi tai peittää epäpuhtauksia tai mikrobilääkkeitä, jotka tunkeutuvat siihen, mikä aiheuttaa helmiä..
3. Vaneri. Kutsutaan myös monilaminaatiksi, vaneri, vaneri tai vaneri, Se on ohutpuulevy, joka on liimattu toisiinsa kuituineen poikittaissuunnassa käyttäen synteettisiä hartseja, painetta ja lämpöä. Se on päällystetty rikkihapolla käsittelyn jälkeen hajuttomaksi, joka sisältää polymeerit ja bentseenit ja on erityisen hyödyllinen rakentamisessa.
4. Adobe. Sytyttämättömiä tiiliä kutsutaan siis rakennusaineiksi, jotka on valmistettu savesta ja hiekasta tai muusta mutamassasta, sekoitettu olkien kanssa ja kuivattu auringossa. Niitä on käytetty muinaisista ajoista lähtien seinien ja alkeellisten rakenteiden valmistamiseen, yleensä tiilen (suorakaiteen) muodossa. Huolimatta erinomaisesta lämpöeristin, Adobe imee paljon kosteutta kapillaarisesti menettämällä kovuutensa, joten se on asennettava vettä hylkivälle kiville tai nykyaikaisesti betonille.
5. Betoni. Sitä kutsutaan myös "betoniksi", se on komposiittimateriaali, jota eniten käytetään tuolloin rakentamisessa, se on erilaisten aineiden: sementin, hiekan, soran tai soran ja veden yhtymäkohta. Tällä liitoksella saadaan homogeeninen seos, joka kovettuu ja kovettuu muutamassa tunnissa, kunnes saavutetaan kivinen konsistenssi.. Suurin osa maa- ja vesirakennustöistä liittyy betonin käyttöön.
6. OSB-levy. Kutsutaan OSB: ksi (OSB-levy englanniksi), ovat eräänlainen konglomeraattilevy, vanerin kehitys, koska useiden puulevyjen liittämisen sijaan se tehdään useita kerroksia lastuja tai haketta, jotka kaikki suuntautuvat samaan suuntaan, jolloin saadaan homogeeninen materiaali fenolihartseista tai polyuretaanista, formaldehydistä tai melamiinista. Muita lisäaineita sisällytetään usein myös tulenkestävyyden, kosteuden parantamiseksi tai hyönteisten torjumiseksi.
7. Pykrete. Tämä komposiittimateriaali on valmistettu 14% sahajauhosta tai muusta orgaanisesta puumassasta 86% jäämatriisissa. Sen nimi on keksijältä, Geoffrey Pyke, joka ehdotti sitä Britannian kuninkaalliselle laivastolle tekemään vaikeasti uppoavia lentotukialuksia. Pykreten kovuus on lähellä betonia, matala sulamisindeksi ja valtava vastustuskyky jännitteille.
8. Lasivahvistettua muovia. Tunnetaan nimellä GFRP (Lasikuituvahvisteinen muovi englanniksi), Se on komposiittimateriaali, joka muodostaa lasikuiduilla vahvistetun muovi- tai hartsimatriisin. Tuloksena on kevyt, vahva, helposti muovattava materiaali, jota yleisesti kutsutaan lasikuituksi.. Sitä käytetään laajalti osien valmistuksessa, meri- ja teleteollisuudessa sekä rakennusalalla.
9. Asfaltbetoni. Asfaltbetonia käytetään laajasti teiden tai moottoriteiden päällystämiseen Se koostuu erilaisten asfaltin ja mineraaliseosten seoksesta, jotta saadaan tasainen ja bitumipasta, joka kuumana levitettynä kovettuu ja vedenpitää, joka on ihanteellinen materiaali kaupunkien julkisiin töihin.
10. Luu. Toinen esimerkki luonnon komposiittimateriaaleista on luut, jotka muodostavat korkeampien eläinten sisällä luumatriisi, joka on vahvistettu kollageenikuiduilla, proteiini, joka antaa sille luonnollisen vastustuskyvyn kalsiumin ansiosta, josta sen rakenne mineralisoituu. Tuloksena on kova, hauras, mutta kevyt esine.