Що таке композитний матеріал?

Зміст:

Anonim

Композит створюється шляхом об'єднання різних матеріалів для створення нового. Елементарним прикладом може бути змішування бруду і соломи і формування її в цегляну форму для виготовлення кирпича. Він приймає два матеріали, які самі по собі, як правило, не використовуються для тих самих цілей, які вони використовують у складі композитного матеріалу для будівництва. У будівництві бетон був би трохи більш складним композитом з каменю, змішаного з цементом. Якщо додати ре-бар (міцні сталеві прутки), він стає трифазним композитом, який додає як міцності, так і гнучкості. В інженерії інженер може спроектувати те, що знаходиться під певними напруженнями, які вимагають використання матеріалу, який є композитним (або тому, що звичайний матеріал не може задовольнити вимоги до стресу або може бути занадто важким для цілей, які він був розроблений).

Композити універсальні

Зробити квантовий стрибок від цементу до аерокосмічної промисловості. Багато струменів і літаків виготовлені з композитних матеріалів сильніше і легше, ніж матеріали, з яких вони виготовлені. Новий Boeing 787 Dreamliner, наприклад, буде використовувати 50 відсотків композитних матеріалів, знижуючи свою загальну вагу на 12 відсотків. Що є значним внаслідок доданої сили та нижчої ваги дозволяє літакові використати менше палива. Одним з найбільш відомих прикладів композиту в літаючому світі є B-2 або Stealth Bomber. Тіло спроектоване для відхилення радара від виявлення, а тіло і частини крил покриті радіолокаційним поглинаючим композитним матеріалом, що робить його практично невизначеним для радіолокації.

Безпечний для довкілля

Багато композити виготовлені з обрізків або побічних продуктів матеріалів, які не мають іншого або обмеженого використання. Одним з хороших прикладів є відходи деревини та пилу від лісопилки. Фрези продають тирсу та відходи деревини компаніям, які змішують пил і дрібні шматки пиломатеріалів зі сполучною речовиною для отримання стисненої деревини. Стиснута деревина використовується в основному двома способами. Без шпону вона використовується для складання частин меблів, які не видно в готовому виробі. Зазвичай він використовується для підтримки частин для додавання структурної цілісності. Стиснене дерево з шпоном можна використовувати на частинах меблів, зовні видимих. Готовий продукт дешевший, ніж меблі, зроблені повністю з цілих шматочків пиломатеріалів. Є й інші приклади клаптів, від тирси до їжі, які колись були викинуті, але знайшли застосування як композиційний матеріал.

Композити можуть порушуватися без порушення

Іншими словами, деякі композити складаються з різних скріплених ниток матеріалу, які дозволяють відмовитися від одного або декількох ниток або навіть пучків ниток, не підриваючи загальну структурну цілісність матеріалу. Розширені композиційні матеріали, такі як пластмаси з вуглецевого волокна (CFRP), застосовуються до багатьох конструкцій літаків для підвищення продуктивності та економії ваги. Композит складається з ниток (струн) в'язких волокон, а потім змішується, нагрівається і стискається в крило літака або його тіло або ніс. Якщо з будь-якої причини, наприклад, зсув вітру, деякі з ниток відмовляються від стресу, інші нитки залишаються незмінними. Те ж саме для цілих пучків, які посилені ще іншими пучками. Це зайняло б катастрофічну силу, щоб змусити всі нитки у всіх пучках вийти з ладу. CFRP призначений навмисно для таких подій.

Навколо будинку

Ви знаєте, що алюмінієвий сайдинг, який зник до блідо-жовтого кольору з того часу, як ви вперше купили свій будинок у 1963 році (коли алюмінієвий сайдинг став популярним і дійсно був зроблений тільки з алюмінію)? В даний час існує композит, який змішує пінополіуретан з алюмінієм. Будь-який колір може бути доданий, і він не зникне. Він пропонує переваги більшої ізоляції для будинку, оскільки поліуретан змішується з повітрям, утворюючи повітряні кишені, які допомагають служити ізоляцією.

Зелений і зеленіший

Одним з останніх застосувань для вторинних матеріалів є поява переробленого деревно-пластичного композиту для будівельних виробів, таких як настил, дверні та віконні рами, огорожі та зовнішні форми. Виробники стверджують, що нове дерево-пластик є більш міцним, ніж лісоматеріали, оброблені консервантом, і відновлюють пил та відходи пластмас, які включають поліетилен високої щільності (ПВХ).