Komposiitmaterjalid

Sisu

• Komposiitmaterjalide tüübid
• Komposiitmaterjalide näited

Thekomposiitmaterjalid on need, mis koosnevad kahest või enamast erinevast elemendist või ainest, mille kombinatsioon annab saadud ainele selle komponentide, st kahe algse aine ühised omadused.

See võimaldab spetsiaalselt valida komponente, et saada materjale, millel on ebatavalised omadused jäikuse, kerguse, vastupidavuse, elektrijuhtivus, korrosioonikindlus jne.

Enamik komposiitmaterjale on inimese poolt kunstlikult loodud, kuigi mõned võivad ilmneda oma olemuses, on selle evolutsiooni produkt elusolendid. Ja paljudel juhtudel on need sideained, mille komponentide keemiline vastasmõju on kasulik.

Üldiselt komposiitmaterjale iseloomustavad:

• Koosneb kahest või enamast füüsiliselt eristatavast, kuid mehaaniliselt eraldatavast komponendist.
• Näidake mitut keemiliselt erinevat faasi (elementi), mis ei lahustu omavahel ja on eraldatud ka vahefaasi või liidesega.
• Omavad suurt sünergiat, see tähendab, et selle mehaanilised omadused on paremad kui nende komponentide eraldi summa.
• Eristada polüfaasilistest materjalidest, näiteks metallisulamitest, milles on võimalik termilisi variatsioone (kuumust) muuta faase.
• Omage tugevdavat ainet (lisatud faas) ja maatriksit (tugevdatud faas).

Komposiitmaterjalide tüübid

Võib tuvastada järgmisi komposiitmaterjalide tüüpe:

• Osakeste tugevdamise komposiidid. Hajutatud pehmemasse maatriksisse ja plastiline, kõva ja rabeda materjali komponendid on hajutatud diskreetselt ja ühtlaselt.
• Dispersiooniga karastatud komposiidid. Neil on alusmaatriksis hajutatud väga väikeste mõõtmetega tugevdavad osakesed.
• Kiududega tugevdatud komposiitmaterjalid. Need materjalid sisaldavad tavaliselt tõmbekindlaid kiude maatriksis, mis koosneb tavaliselt vaigust, mis ümbritseb kiudusid, viies koormuse purustatud kiududest puutumatutesse ja saavutades erilise vastupidavuse.
• Konstruktsioonilised komposiitmaterjalid. Koosneb nii lihtsatest kui ka komposiitmaterjalidest, tavaliselt laminaarsel (võileib) viisil, näiteks ehituses kasutatavate materjalidega, et ühendada mõlema materjali omadused samas seinas.

See võib teile teenida: Looduslike ja tehismaterjalide näited

Komposiitmaterjalide näited

1. Metallkeraamika. Keraamika ja metalli koosmõjul olid need mõeldud kõrgete temperatuuride ja hõõrdumise vastu, nagu keraamika, kuid naudivad metallide vormitavust. Tavaliselt on nende materjalide maatriks metall (nikkel, molübdeen, koobalt) ja tugevdusfaas süsivesikud keraamikale omased tulekindlad materjalid (oksiidid, albumiin, boriidid). See võimaldab valmistada lõikeriistu, mis ühendavad vastupidavuse roostevabast terasest ja millel on pikem kasutusiga., eriti titaanil ja koobaltil põhinevad uusarendused.
2. Pärlmutter. See on näide loodusliku päritoluga liitmaterjalist, ilma inimese sekkumiseta. See on sillerdavate peegeldustega kõva valge orgaaniline-anorgaaniline aine, mis moodustab paljude molluskite, näiteks pärlmutri, koore sisemise kihi. Tegelikult võivad need loomad eraldada seda kaltsiumkarbonaadi ja biopolümeeride segu, et parandada nende kestasid või hõlmata sinna tungivaid lisandeid või mikroobseid aineid, tekitades seega pärleid..
3. Vineer. Seda nimetatakse ka multilaminaadiks, vineer, vineer või vineer, See on õhukestest puitlehtedest tahvel, mis on üksteise külge liimitud kiudude ristisuunas, kasutades sünteetilisi vaiku, rõhku ja kuumust. Pärast töötlemist kaetakse see väävelhappega lõhnatuks, mis sisaldab polümeerid ja benseenid ning on eriti kasulik ehituses.
4. Adobe. Kütteta telliseid nimetatakse nii, see tähendab ehitamiseks mõeldud täidiseid, mis on valmistatud savist ja liivast või muust mudamassist, segatud õlgedega ja kuivatatud päikese käes. Neid on iidsetest aegadest kasutatud seinte ja algeliste konstruktsioonide valmistamiseks, tavaliselt telliste kujul (ristkülikukujulised). Vaatamata suurepärasele soojusisolaator, neelab Adobe kapillaarsuse kaudu palju niiskust, kaotades selle kõvaduse, seetõttu tuleb see paigaldada kivist või tänapäevaselt betoonist vetthülgavale alusele.
5. Betoon. Seda nimetatakse ka "betooniks", see on komposiitmaterjal, mida tol ajal ehituses kõige enam kasutati, see on erinevate ainete ristmik: tsement, liiv, kruus või kruus ja vesi. Selle vuugiga saadakse homogeenne segu, mis kivistub ja kõveneb mõne tunni jooksul kuni kivise konsistentsi saavutamiseni.. Enamik tsiviilehitustöid hõlmab betooni kasutamist.
6. Suunatud kiudplaat. Helistas OSB-le (Suunatud kiudplaat inglise keeles), on konglomeraatplaatide tüüp, vineeri areng, sest mitme puitlehe ühendamise asemel tehakse seda mitu kihti laaste või hakkpuitu, mis on kõik ühes suunas orienteeritud, saades seega homogeense materjali fenoolvaigudest või polüuretaanist, formaldehüüdist või melamiinist. Tihti lisatakse tulele, niiskusele vastupidavuse parandamiseks või putukate tõrjumiseks ka muid lisaaineid.
7. Pykrete. See komposiitmaterjal on valmistatud 14% saepurust või mõnest muust orgaanilisest puidumassist 86% jäämaatriksis. Selle nimi pärineb leiutajalt Geoffrey Pykelt, kes tegi selle Suurbritannia kuninglikule mereväele ettepaneku valmistada raskesti uppuvaid lennukikandjaid. Pykrete'i kõvadus on betoonilähedane, madal sulamisindeks ja tohutu vastupidavus pingetele.
8. Klaasist tugevdatud plastik. Tuntud kui GFRP (Klaaskiuga tugevdatud plastik inglise keeles), See on komposiitmaterjal, mis moodustab klaaskiududega tugevdatud plast- või vaikmaatriksi. Tulemuseks on kerge, tugev ja kergesti vormitav materjal, mida rahvasuus sageli nimetatakse klaaskiust.. Seda kasutatakse laialdaselt osade valmistamisel, mere- ja telekommunikatsioonitööstuses, samuti ehitussektoris.
9. Asfaltbetoon. Asfaltbetoonist kasutatakse laialdaselt teede või maanteede sillutamisel See koosneb mitmesuguste asfaldi ja mineraalsete täitematerjalide segust, et saada ühtlane ja bituumenpasta, mis kuumalt peale kandes kõveneb ja veekindlalt, mis on ideaalne materjal linna avalike tööde jaoks.
10. Luu. Teine näide komposiitmaterjalidest looduses on luud, mis koosnevad kõrgematest loomadest sees luude maatriks, mida tugevdavad kollageenkiud, valk, mis annab selle loodusliku vastupidavuse tänu kaltsiumile, millest selle struktuur mineraliseerub. Selle tulemuseks on kõva, habras, kuid kerge ese.