Što je kompozitni materijal?

Sadržaj:

Anonim

Kompozit se stvara kombiniranjem različitih materijala za stvaranje novog. Osnovni primjer bi bio miješanje blata i slame i oblikovanje u obliku opeke za izradu opeke od opeke. Potrebna su dva materijala koja se, sama po sebi, ne bi mogla koristiti za istu svrhu u kojoj su kombinirana u kompozitni materijal za gradnju. U građevinarstvu bi beton bio nešto složeniji kamen, pomiješan s cementom. Ako dodate re bar (jake čelične šipke), on postaje trofazni kompozit koji dodaje snagu i fleksibilnost. U inženjerstvu inženjer može dizajnirati nešto što je pod određenim naprezanjima koja zahtijevaju uporabu materijala koji je kompozit (bilo zbog toga što konvencionalni materijal ne može zadovoljiti zahtjeve naprezanja ili može biti pretežak za svrhu koju je dizajnirao).

Kompoziti su svestrani

Napravite kvantni skok od cementa do zrakoplovne industrije. Mnoge mlaznice i avioni izrađeni su od kompozitnih materijala jači i lakši od materijala iz kojeg su izrađeni. Novi Boeing 787 Dreamliner će, primjerice, koristiti 50 posto kompozitnih materijala, smanjujući ukupnu težinu za 12 posto. To je značajno zbog dodatne snage i manje težine omogućuje da avion koristi manje goriva. Jedan od najpoznatijih primjera kompozita u svijetu letenja je B-2 ili Stealth Bomber. Tijelo je konstruirano tako da skreće radar od otkrivanja, a tijelo i dijelovi krila prekriveni su radarskim kompozitnim materijalom, što ga čini gotovo nemjerljivim za radar.

Ekološki

Mnogi kompoziti su napravljeni od bilješki ili nusproizvoda materijala koji ne bi imali drugu ili ograničenu uporabu. Otpadno drvo i prašina iz pilane je dobar primjer. Mlinice prodaju piljevinu i drvne ostatke tvrtkama koje miješaju prašinu i komadiće drva s vezivnim sredstvom za proizvodnju komprimiranog drva. Komprimirano drvo koristi se prvenstveno na dva načina. Bez furnira, koristi se za izradu dijelova namještaja koji nisu vidljivi u gotovom proizvodu. Obično se koristi za potporu dijelova radi postizanja strukturnog integriteta. Komprimirano drvo s furnirom može se koristiti na dijelovima namještaja koji su izvana vidljivi. Gotov proizvod je jeftiniji od namještaja koji je u potpunosti izrađen od cjelovitih komada drva. Postoje i drugi primjeri ostataka, od piljevine do hrane, koji su u jednom trenutku bili odbačeni, ali su pronašli primjenu kao kompozitni materijal.

Kompoziti se mogu razbiti bez loma

Drugim riječima, neki kompoziti se sastoje od različitih vezanih niti materijala koje bi omogućile da jedan ili više niti ili čak snopovi vlakana propadnu bez narušavanja cjelokupnog strukturnog integriteta materijala. Napredni kompozitni materijali kao što su plastika ojačana ugljičnim vlaknima (CFRP) primjenjuju se na mnoge strukture zrakoplova kako bi poboljšali performanse i uštedjeli težinu. Kompozit se sastoji od vlakana (konopaca) iz vlakana koja se pakiraju, a zatim miješaju, zagrijavaju i komprimiraju u krilo na zrakoplovu ili njegovo tijelo ili nos. Ako iz bilo kojeg razloga, na primjer, smicanje vjetra, neki od pramenova puknu od naprezanja, preostale niti ostaju netaknute. Isto vrijedi i za cijele snopove, koji su ojačani drugim snopovima. Trebala bi katastrofalna sila da bi sve niti u svim snopovima propale. CFRP je osmišljen namjerno samo za takve događaje.

Oko kuće

Znate da je aluminijski sporedni kolosijek koji je izblijedio u blijedo žutu boju otkad ste prvi put kupili kuću 1963. godine (kada je aluminijski prsten postao popularan i stvarno izrađen od aluminija)? Sada postoji kompozit koji miješa poliuretansku pjenu s aluminijem. Svaka boja se može dodati i neće izblijediti. Pruža prednost većoj izolaciji za dom jer se poliuretan miješa s zrakom, stvarajući zračne džepove koji služe kao izolacija.

Zeleni i zeleniji

Jedna od najnovijih primjena recikliranih materijala bila je pojava recikliranog kompozita od drva i plastike za gradnju proizvoda kao što su brodski pod, okvir za vrata i prozore, ograde i vanjske letvice. Proizvođači tvrde da je nova drvena plastika izdržljivija od konzervansno obrađene drvene građe, te da obnavlja prašinu i otpadne plastike koji uključuju polietilen visoke gustoće (PVC).

Preporučeni