Materiale compozite

Conţinut

• Tipuri de materiale compozite
• Exemple de materiale compozite

materiale compozite sunt cele care sunt alcătuite din două sau mai multe elemente sau substanțe diferite, a căror combinație conferă materiei rezultate caracteristicile comune ale componentelor sale, adică cele ale celor două substanțe originale în același timp.

Acest lucru permite o selecție specifică a componentelor pentru a obține materiale dotate cu caracteristici neobișnuite în ceea ce privește rigiditatea, ușurința, rezistența, conducerea energiei electrice, rezistența la coroziune etc.

Cele mai multe materiale compozite sunt creat artificial de om, deși unele pot apărea în natură, produs al evoluției creaturi vii. Și, în multe cazuri, acestea sunt materiale liante care beneficiază de interacțiunea chimică a componentelor lor.

In termeni generali, materialele compozite se caracterizează prin:

• Se compune din două sau mai multe componente distincte fizic, dar separabile mecanic.
• Afișați mai multe faze (elemente) chimic diferite, insolubile între ele și, de asemenea, separate printr-o fază intermediară sau o interfață.
• Posedă o sinergie ridicată, adică proprietățile sale mecanice sunt superioare sumei simple a celor ale componentelor sale separat.
• Distingeți de materialele polifazice, cum ar fi aliajele metalice, în care este posibilă modificarea fazelor prezente prin variație termică (căldură).
• Posedă un agent de întărire (o fază adăugată) și o matrice (faza întărită).

Tipuri de materiale compozite

Pot fi identificate următoarele tipuri de materiale compozite:

• Compozite de armare a particulelor. Răspândit într-o matrice mai moale și ductil, componentele unui material dur și fragil sunt dispersate discret și uniform.
• Compozite întărite la dispersie. Prezintă particule de întărire de dimensiuni foarte mici, dispersate în matricea de bază.
• Materiale compozite armate cu fibre. Aceste materiale conțin de obicei fibre rezistente la tracțiune într-o matrice realizată de obicei din rășină care învelește fibrele, transferând sarcina de la fibrele rupte la cele intacte și câștigând o rezistență specială.
• Materiale compozite structurale. Alcătuit atât din materiale simple, cât și din materiale compozite, de obicei într-un mod laminar (sandwich), cum ar fi cele utilizate în construcții, pentru a combina proprietățile ambelor materiale în același perete.

Vă poate servi: Exemple de materiale naturale și artificiale

Exemple de materiale compozite

1. Cermet. O combinație de ceramică și metal, au fost concepute pentru a rezista la temperaturi ridicate și a rezista la abraziune, precum ceramica, dar se bucură de maleabilitatea metalelor. De obicei matricea acestor materiale este metalică (nichel, molibden, cobalt), iar faza de armare este glucide refractare (oxizi, albumine, boruri) tipice ceramicii. Acest lucru permite fabricarea uneltelor de tăiere care combină rezistența cu oțelul inoxidabil și au o durată de viață mai lungă.în special noile dezvoltări bazate pe titan și cobalt.
2. Sidef. Acesta este un exemplu de material compozit de origine naturală, fără intervenția umană. Este o substanță organică-anorganică dură, albă, cu reflexe irizate, care formează stratul interior al cojii multor moluște, cum ar fi sideful. De fapt, aceste animale pot secreta acest amestec de carbonat de calciu și biopolimeri pentru a-și repara cojile sau cuprind impurități sau agenți microbieni care îl pătrund, dând astfel naștere unor perle..
3. Placaj. De asemenea, numit multilaminat, placaj, placaj sau placaj, Este o placă de foi subțiri de lemn lipite între ele cu fibrele lor în orientare transversală, folosind rășini sintetice, presiune și căldură. Acesta este acoperit cu acid sulfuric după prelucrare pentru a fi inodor, care conține polimeri și benzeni și este deosebit de util în construcții.
4. Chirpici. Cărămizile neincendiate se numesc astfel, adică umpluturi pentru construcție, din lut și nisip sau alte mase de noroi, amestecate cu paie și uscate la soare. Au fost folosite încă din cele mai vechi timpuri pentru a realiza ziduri și construcții rudimentare, de obicei sub formă de cărămizi (dreptunghiulare). În ciuda faptului că este un excelent izolator termic, chirpici absoarbe multă umiditate prin capilaritate, pierzându-și duritatea, deci trebuie instalat pe o bază de pietre hidrofugă sau, în mod modern, beton.
5. Beton. De asemenea, denumit „beton”, este materialul compozit cel mai utilizat la acea vreme în construcții, este o joncțiune de diverse substanțe: ciment, nisip, pietriș sau pietriș și apă. Cu această îmbinare se obține un amestec omogen care se întărește și se întărește în câteva ore până la obținerea unei consistențe pietroase.. Majoritatea lucrărilor de inginerie civilă implică utilizarea betonului.
6. Placă orientată. Numit OSB (Placă orientată în engleză), sunt un tip de plăci conglomerate, o evoluție a placajului, deoarece în loc să îmbine mai multe foi de lemn, se face cu mai multe straturi de așchii sau așchii de lemn orientate toate în aceeași direcție, obținându-se astfel un material omogen din rășini fenolice sau poliuretan, formaldehidă sau melamină. Alți aditivi sunt adesea încorporați pentru a îmbunătăți rezistența la foc, umiditate sau respingerea insectelor.
7. Pykrete. Acest material compozit este realizat cu 14% rumeguș sau cu o altă pastă de lemn organică, într-o matrice de gheață de 86%. Numele său vine de la inventatorul său, Geoffrey Pyke, care l-a propus Marinei Regale Britanice să facă portavioane greu de scufundat. Pykrete are o duritate apropiată de beton, un indice scăzut de topire și o rezistență enormă la tensiuni.
8. Plastic armat cu sticlă. Cunoscut ca GFRP (Plastic armat cu fibră de sticlă in engleza), Este un material compozit care formează o matrice de plastic sau rășină, întărită cu fibre de sticlă. Rezultatul este un material ușor, puternic, ușor de mulat, denumit în mod popular „fibră de sticlă”.. Este utilizat pe scară largă la fabricarea pieselor, în industria nautică și de telecomunicații, precum și în sectorul construcțiilor.
9. Beton asfaltic. Foarte folosit la pavarea drumurilor sau autostrăzilor, beton asfaltic Se compune dintr-un amestec de asfalt și agregate minerale de diferite tipuri, pentru a obține o pastă uniformă și bituminoasă care, atunci când este aplicată la cald, se întărește și impermeabilizează, constituind un material ideal pentru lucrările publice urbane.
10. Os. Un alt exemplu de materiale compozite în natură sunt oasele, formate din animale superioare din interior o matrice osoasă întărită de fibre de colagen, o proteină care îi conferă rezistență naturală, datorită calciului din care este mineralizată structura sa. Acest lucru are ca rezultat un articol dur, fragil, dar ușor.