Kompozitni materiali

Vsebina

• Vrste kompozitnih materialov
• Primeri sestavljenih materialov

Thekompozitni materiali so tisti, ki so sestavljeni iz dveh ali več različnih elementov ali snovi, katerih kombinacija daje nastali snovi skupne značilnosti njenih sestavnih delov, torej lastnosti obeh prvotnih snovi hkrati.

To omogoča poseben izbor komponent, da se dobijo materiali z nenavadnimi lastnostmi glede togosti, lahkosti, odpornosti, prevodnost električne energije, odpornost proti koroziji itd.

Večina kompozitnih materialov je umetno ustvaril človek, čeprav se nekateri morda pojavljajo v naravi, so plod razvoja živa bitja. V mnogih primerih so to vezivni materiali, ki imajo koristi od kemične interakcije njihovih komponent.

Na splošno za kompozitne materiale je značilno:

• Sestavljen je iz dveh ali več fizično ločljivih, vendar mehansko ločljivih komponent.
• Prikažite več kemično različnih faz (elementov), ​​med seboj topnih in ločenih z vmesno fazo ali vmesnikom.
• Imajo visoko sinergijo, to pomeni, da so njegove mehanske lastnosti boljše od navadne vsote lastnosti posameznih komponent.
• Razlikovati se od polifaznih materialov, kot so kovinske zlitine, pri katerih je mogoče s toplotno variacijo (toploto) spremeniti prisotne faze.
• Imajo ojačevalec (dodana faza) in matriks (ojačana faza).

Vrste kompozitnih materialov

Ugotovimo lahko naslednje vrste kompozitnih materialov:

• Sestavi za ojačitev delcev. Razpršeni v mehkejši matriki in nodularna, deli trdega in krhkega materiala se dispergirajo diskretno in enakomerno.
• Disperzijsko utrjeni kompoziti. Predstavljajo ojačevalne delce zelo majhnih velikosti, razpršene v osnovni matrici.
• Kompozitni materiali, ojačani z vlakni. Ti materiali ponavadi vsebujejo vlakna, odporna na natezanje, v matriki, ki je običajno narejena iz smole, ki vlakna obdaja, pri čemer se obremenitev z lomljenih vlaken prenese na nepoškodovana in pridobi posebna odpornost.
• Strukturni kompozitni materiali. Sestavljen je iz preprostih in kompozitnih materialov, običajno na laminarni (sendvič) način, kakršen se uporablja v gradbeništvu, za združevanje lastnosti obeh materialov v isti steni.

Lahko vam postreže: Primeri naravnih in umetnih materialov

Primeri sestavljenih materialov

1. Cermet. V povezavi s keramiko in kovino so bili zasnovani tako, da vzdržijo visoke temperature in vzdržijo odrgnine, kot je keramika, vendar uživajo v kovnosti. Običajno je matrika teh materialov kovina (nikelj, molibden, kobalt), ojačitvena faza pa ogljikovi hidrati ognjevzdržni materiali (oksidi, albumini, boridi), značilni za keramiko. To omogoča izdelavo rezalnih orodij, ki združujejo žilavost z nerjavnim jeklom in imajo daljšo življenjsko dobo., zlasti novi razvoj na osnovi titana in kobalta.
2. Sedef. To je primer sestavljenega materiala naravnega izvora, brez človekovega posredovanja. To je trda, bela organsko-anorganska snov z mavričnimi odsevi, ki tvori notranjo plast lupine mnogih mehkužcev, na primer biserne matice. Dejansko lahko te živali izločajo to mešanico kalcijevega karbonata in biopolimerov, da popravijo svoje lupine ali zajemajo nečistoče ali mikrobna sredstva, ki prodirajo vanj, s čimer nastanejo biseri..
3. Vezane plošče. Imenuje se tudi multilaminat, vezan les, vezan les ali vezane plošče, To je deska iz tankih lesenih plošč, med seboj zlepljenih s prečnimi usmeritvami vlaken z uporabo sintetičnih smol, tlaka in toplote. Po obdelavi je prevlečen z žveplovo kislino, da ne vsebuje vonja, ki vsebuje polimeri in benzenov in je še posebej uporaben v gradbeništvu.
4. Adobe. Neopečene opeke tako imenujemo gradbena polnila, narejena iz gline in peska ali drugih gmotov blata, pomešana s slamo in posušena na soncu. Od antičnih časov so jih uporabljali za izdelavo sten in osnovnih konstrukcij, običajno v obliki opeke (pravokotne). Kljub temu, da je odličnjak toplotni izolator, adobe kapilarno absorbira veliko vlage in izgubi trdoto, zato ga je treba namestiti na vodoodbojni kamniti podstavek ali moderno na beton.
5. Beton. Imenuje se tudi "beton" in je kompozitni material, ki se najpogosteje uporablja v gradbeništvu, gre za stik različnih snovi: cementa, peska, gramoza ali gramoza in vode. S tem spojem dobimo homogeno zmes, ki se v nekaj urah strdi in strdi, dokler ne dobimo kamnite konsistence.. Večina gradbenih del vključuje uporabo betona.
6. Usmerjena plošča. Klicani OSB (Usmerjena deska v angleščini), so vrsta konglomeratnih plošč, evolucija vezanega lesa, saj namesto spajanja več listov lesa to več plasti ostružkov ali sekancev, usmerjenih v isto smer, s čimer dobimo homogen material iz fenolnih smol ali poliuretana, formaldehida ali melamina. Pogosto so vgrajeni tudi drugi dodatki za izboljšanje odpornosti proti ognju, vlagi ali odganjanju žuželk.
7. Pykrete. Ta kompozitni material je izdelan iz 14% žagovine ali druge organske lesne kaše v 86% ledeni matrici. Njegovo ime izvira iz izumitelja Geoffreyja Pykea, ki ga je Kraljevski britanski mornarici predlagal za izdelavo težko potopljivih letalskih nosilcev. Pykrete ima trdoto blizu betona, nizek indeks taline in izjemno odpornost na napetosti.
8. Steklo ojačana plastika. Znan kot GFRP (Ojačana s steklenimi vlakni plastika v angleščini), Je kompozitni material, ki tvori matriko iz plastike ali smole, ojačano s steklenimi vlakni. Rezultat je lahek, močan in enostaven za oblikovanje material, ki ga pogosto imenujejo "steklena vlakna".. Veliko se uporablja pri izdelavi delov, v navtični in telekomunikacijski industriji, pa tudi v gradbeništvu.
9. Asfaltni beton. Pogosto se uporablja pri tlakovanju cest ali avtocest, asfalt beton Sestavljen je iz mešanice asfaltnih in mineralnih agregatov različnih vrst, da dobimo enakomerno in bituminozno pasto, ki se ob vročem strjevanju strdi in nepremoči, ki predstavljajo idealen material za urbana javna dela.
10. Kost. Drug primer sestavljenih materialov v naravi so kosti, ki jih v višjih živalih sestavljajo kostni matriks, ojačan s kolagenskimi vlakni, beljakovina, ki ji daje naravno odpornost, zahvaljujoč kalciju, iz katerega je njegova struktura mineralizirana. Rezultat je trden, krhek, a lahek izdelek.