10 Príklady kompozitných materiálov - Encyklopédie

Obsah

Druhy kompozitných materiálov
Príklady kompozitných materiálov

Thekompozitné materiály sú tie, ktoré sú zložené z dvoch alebo viacerých rôznych prvkov alebo látok, ktorých kombinácia dáva výslednej látke spoločné vlastnosti jej zložiek, to znamená vlastností dvoch pôvodných látok súčasne.

To umožňuje špecifický výber komponentov na získanie materiálov vybavených neobvyklými vlastnosťami, ako sú tuhosť, ľahkosť, odolnosť, vedenie elektriny, odolnosť proti korózii atď.

Väčšina kompozitných materiálov je umelo vytvorené človekom, aj keď sa niektoré môžu vyskytovať v prírode, sú výsledkom vývoja systému živé tvory. A v mnohých prípadoch sú to spojivové materiály, ktoré profitujú z chemickej interakcie svojich zložiek.

Všeobecne kompozitné materiály sa vyznačujú:

Skladá sa z dvoch alebo viacerých fyzicky rozlíšiteľných, ale mechanicky oddeliteľných komponentov.
Zobraziť niekoľko chemicky odlišných fáz (prvkov), navzájom nerozpustných a tiež oddelených medzifáziou alebo rozhraním.
Majú vysokú synergiu, to znamená, že jeho mechanické vlastnosti sú lepšie ako jednoduchý súčet samostatných súčastí jeho komponentov.
Odlišuje sa od viacfázových materiálov, ako sú napríklad zliatiny kovov, v ktorých je možné meniť prítomné fázy pomocou tepelnej zmeny (tepla).
Majte výstužné činidlo (pridaná fáza) a matricu (vystužená fáza).

Druhy kompozitných materiálov

Možno identifikovať nasledujúce typy kompozitných materiálov:

Kompozity na vystuženie častíc. Rozptýlené v mäkšej matrici a tvárny, súčasti tvrdého a krehkého materiálu sú dispergované diskrétne a rovnomerne.
Disperzne kalené kompozity. Predstavujú výstužné častice veľmi malých rozmerov rozptýlené v základnej matrici.
Vláknom vystužené kompozitné materiály. Tieto materiály zvyčajne obsahujú vlákna odolné v ťahu v matrici zvyčajne vyrobenej z živice, ktorá obaľuje vlákna, prenášajúc zaťaženie z rozbitých vlákien na neporušené a získavajú osobitnú odolnosť.
Konštrukčné kompozitné materiály. Vyrobené z jednoduchých aj kompozitných materiálov, zvyčajne laminárnym (sendvičovým) spôsobom, ako sú materiály používané v stavebníctve, na spojenie vlastností oboch materiálov v jednej stene.

Môže vám slúžiť: Príklady prírodných a umelých materiálov

Príklady kompozitných materiálov

Cermet. Spojením keramiky a kovu boli navrhnuté tak, aby odolali vysokým teplotám a oderu, ako napríklad keramika, ale zároveň sa tešili tvárnosti kovov. Matricou týchto materiálov je zvyčajne kov (nikel, molybdén, kobalt) a výstužná fáza je sacharidy žiaruvzdorné materiály (oxidy, albumín, boridy) typické pre keramiku. To umožňuje výrobu rezných nástrojov, ktoré kombinujú húževnatosť s nehrdzavejúcou oceľou a majú dlhšiu životnosť., najmä nový vývoj na báze titánu a kobaltu.
Nacre. Toto je príklad kompozitného materiálu prírodného pôvodu bez ľudského zásahu. Je to tvrdá biela organicko-anorganická látka s dúhovými odleskami, ktorá vytvára vnútornú vrstvu škrupiny mnohých mäkkýšov, napríklad perlete. V skutočnosti môžu tieto zvieratá vylučovať túto zmes uhličitanu vápenatého a biopolymérov, aby si opravili škrupiny, alebo aby do nich zapadli nečistoty alebo mikrobiálne látky, ktoré do nej preniknú, čím vzniknú perly..
Preglejka. Tiež sa nazýva multilaminát, preglejka, preglejka alebo preglejka, Je to doska z tenkých drevených dosiek, ktoré sú navzájom spojené vláknami v priečnej orientácii pomocou syntetických živíc, tlaku a tepla.. Po spracovaní je potiahnutý kyselinou sírovou, ktorá obsahuje polyméry a benzény a je zvlášť vhodný pri stavbe.
Adobe. Nepálené tehly sa nazývajú teda, to znamená výplne do stavieb, vyrobené z hliny a piesku alebo iných hmôt bahna, zmiešané so slamou a sušené na slnku. Používajú sa od staroveku na výrobu múrov a základných stavieb, zvyčajne vo forme tehál (obdĺžnikové). Napriek tomu, že je vynikajúci tepelný izolátor, adobe absorbuje veľa vlhkosti kapilaritou, stráca svoju tvrdosť, musí sa preto inštalovať na vodoodpudivý podklad z kameňov alebo moderne na betón.
Betón. Tiež sa nazýva „betón“ a je to kompozitný materiál, ktorý sa v stavebníctve najčastejšie používa súčasne, ide o spojenie rôznych látok: cementu, piesku, štrku alebo štrku a vody. Týmto spojom sa získa homogénna zmes, ktorá tuhne a tvrdne za niekoľko hodín, až kým sa nedosiahne kamenistá konzistencia.. Väčšina inžinierskych stavieb zahŕňa použitie betónu.
Orientovaná strandová doska. Volá sa OSB (Orientovaná strandová doska v angličtine), sú typom zlepených dosiek, evolúciou preglejky, pretože namiesto spájania niekoľkých drevených listov sa to robí pomocou niekoľko vrstiev hoblín alebo drevených triesok, všetky orientované v rovnakom smere, čím sa získa homogénny materiál z fenolových živíc alebo polyuretánu, formaldehydu alebo melamínu. Často sú tiež pridané ďalšie prísady na zlepšenie odolnosti proti ohňu, vlhkosti alebo na odpudzovanie hmyzu.
Pykrete. Tento kompozitný materiál je vyrobený zo 14% pilín alebo inej organickej drevnej buničiny v 86% ľadovej matrici. Jeho názov pochádza od jeho vynálezcu Geoffreyho Pyka, ktorý ho navrhol Kráľovskému britskému námorníctvu na výrobu ťažko potápateľných lietadlových lodí. Pykrete má tvrdosť blízku betónu, nízky index tavenia a obrovskú odolnosť proti napätiu.
Sklom vystužený plast. Známy ako GFRP (Plast vystužený sklenenými vláknami v angličtine), Je to kompozitný materiál, ktorý vytvára plastovú alebo živicovú matricu vystuženú sklenenými vláknami. Výsledkom je ľahký, silný a ľahko tvarovateľný materiál, ktorý sa ľudovo nazýva „sklenené vlákno“.. Má široké použitie pri výrobe dielov, v námornom a telekomunikačnom priemysle, ako aj v stavebníctve.
Asfaltový betón. Široko používaný pri dláždení ciest alebo diaľnic, asfaltového betónu Skladá sa zo zmesi asfaltu a minerálnych agregátov rôznych druhov, aby získala rovnomernú a bitúmenovú pastu, ktorá po aplikácii za tepla vytvrdne a vodeodolne, čo predstavuje ideálny materiál pre mestské verejné práce.
Kosť. Ďalším príkladom zložených materiálov v prírode sú kosti, ktoré sa vo vnútri skladajú z vyšších zvierat kostná matrica vystužená kolagénovými vláknami, bielkovina, ktorá mu dodáva prirodzenú odolnosť vďaka vápniku, z ktorého je jeho štruktúra mineralizovaná. Výsledkom je tvrdý, krehký, ale ľahký predmet.