วัสดุคอมโพสิตคืออะไร?

สารบัญ:

Anonim

คอมโพสิตถูกสร้างขึ้นโดยการรวมวัสดุที่แตกต่างเพื่อสร้างใหม่ ตัวอย่างพื้นฐานคือการผสมโคลนและฟางและก่อตัวเป็นรูปอิฐเพื่อทำอิฐอะโดบี ใช้วัสดุสองชนิดซึ่งโดยปกติแล้วจะไม่ใช้เพื่อจุดประสงค์เดียวกับที่ใช้เมื่อรวมเข้ากับวัสดุผสมสำหรับการสร้าง ในการซื้อขายการก่อสร้างคอนกรีตจะเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของหินผสมกับซีเมนต์ หากคุณเพิ่มแถบใหม่ (แท่งเหล็กที่แข็งแรง) มันจะกลายเป็นคอมโพสิตสามเฟสที่เพิ่มทั้งความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่น ในทางวิศวกรรมวิศวกรอาจออกแบบบางสิ่งที่ตกอยู่ภายใต้ความกดดันบางอย่างที่ต้องการการใช้วัสดุที่เป็นวัสดุประกอบ (เนื่องจากวัสดุทั่วไปไม่สามารถตอบสนองความต้องการของความเครียดหรือหนักเกินไปสำหรับวัตถุประสงค์ที่ได้รับการออกแบบ)

คอมโพสิตมีความหลากหลาย

กระโดดควอนตัมจากซีเมนต์สู่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เครื่องบินไอพ่นและเครื่องบินจำนวนมากทำจากวัสดุผสมที่แข็งแรงและเบากว่าวัสดุที่ทำจาก ตัวอย่างเช่นเครื่องบินโบอิ้ง 787 Dreamliner ใหม่จะใช้วัสดุคอมโพสิต 50 เปอร์เซ็นต์ทำให้น้ำหนักโดยรวมลดลง 12 เปอร์เซ็นต์ นั่นเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้นและน้ำหนักที่ลดลงทำให้เครื่องบินใช้เชื้อเพลิงน้อยลง หนึ่งในตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของคอมโพสิตในโลกการบินคือ B-2 หรือ Stealth Bomber ร่างกายได้รับการออกแบบมาเพื่อเบี่ยงเบนเรดาร์ออกจากการตรวจจับและร่างกายและส่วนต่างๆของปีกถูกปกคลุมไปด้วยวัสดุผสมที่ดูดซับด้วยเรดาร์ทำให้ไม่สามารถตรวจจับเรดาร์ได้อย่างแท้จริง

เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

คอมโพสิตจำนวนมากทำจากเศษวัสดุหรือผลพลอยได้ของวัสดุที่จะไม่มีการใช้อื่นหรือ จำกัด เศษไม้และฝุ่นจากโรงเลื่อยเป็นตัวอย่างที่ดีอย่างหนึ่ง โรงงานขายขี้เลื่อยและเศษไม้ให้กับ บริษัท ที่ผสมฝุ่นและเศษไม้ขนาดเล็กเข้ากับตัวแทนที่มีผลผูกพันเพื่อผลิตไม้อัด ไม้อัดถูกใช้เป็นหลักในสองวิธี หากไม่มีแผ่นไม้อัดมันจะใช้ในการสร้างชิ้นส่วนของเฟอร์นิเจอร์ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป มันมักจะใช้สำหรับการสนับสนุนของชิ้นส่วนเพื่อเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ไม้อัดที่มีแผ่นไม้อัดสามารถใช้กับชิ้นส่วนของเฟอร์นิเจอร์ที่มองเห็นได้จากภายนอก ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีราคาถูกกว่าเฟอร์นิเจอร์ที่ทำจากไม้ทั้งชิ้น มีตัวอย่างอื่น ๆ ของเรื่องที่สนใจตั้งแต่ขี้เลื่อยจนถึงอาหารที่ครั้งหนึ่งจะถูกโยนทิ้ง แต่พบว่ามีการใช้งานเป็นวัสดุคอมโพสิต

คอมโพสิตสามารถทำลายได้โดยไม่ทำลาย

กล่าวอีกนัยหนึ่งคอมโพสิตบางส่วนประกอบด้วยวัสดุที่ถูกผูกมัดต่าง ๆ ซึ่งจะช่วยให้หนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งของเส้นหรือแม้กระทั่งการรวมกลุ่มของเส้นที่จะล้มเหลวโดยไม่ทำลายความสมบูรณ์ของโครงสร้างโดยรวมของวัสดุ วัสดุคอมโพสิตขั้นสูงเช่นพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) ถูกนำไปใช้กับโครงสร้างเครื่องบินจำนวนมากเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและประหยัดน้ำหนัก คอมโพสิตนั้นประกอบไปด้วยเส้นใย (สตริง) ของเส้นใยที่ให้มาแล้วผสมให้ความร้อนและอัดเข้าไปในสิ่งที่อาจเป็นปีกบนเครื่องบินหรือลำตัวหรือจมูกของมัน ถ้าด้วยเหตุผลใดก็ตามเช่นแรงลมเฉือนบางเส้นบางอันเกิดจากความเครียดส่วนที่เหลือจะยังคงอยู่เหมือนเดิม เหมือนกันสำหรับทั้งชุดซึ่งเสริมด้วยชุดอื่น ๆ มันจะต้องใช้แรงอย่างมากที่จะทำให้สายทั้งหมดในการรวมกลุ่มล้มเหลว CFRP ได้รับการออกแบบโดยเจตนาสำหรับเหตุการณ์ดังกล่าว

รอบบ้าน

คุณรู้หรือไม่ว่าผนังอลูมิเนียมที่จางไปเป็นสีเหลืองซีดตั้งแต่คุณซื้อบ้านครั้งแรกในปี 1963 (เมื่อเข้าข้างอลูมิเนียมกลายเป็นที่นิยมและทำจากอลูมิเนียมจริง ๆ)? ขณะนี้มีคอมโพสิตที่ผสมโฟมยูรีเทนกับอลูมิเนียม สามารถเพิ่มสีใดก็ได้และจะไม่จางหายไป มันมีข้อดีของฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่าสำหรับบ้านเพราะโพลียูรีเทนผสมกับอากาศสร้างช่องอากาศที่ช่วยทำหน้าที่เป็นฉนวน

เขียวและเขียวขจี

หนึ่งในการใช้งานล่าสุดสำหรับวัสดุรีไซเคิลคือการเกิดขึ้นของคอมโพสิตพลาสติกไม้รีไซเคิลสำหรับการสร้างผลิตภัณฑ์เช่นพื้นระเบียงกรอบประตูและหน้าต่างรั้วและเครือเถาภายนอก ผู้ผลิตอ้างว่าพลาสติกไม้ใหม่นั้นมีความทนทานมากกว่าไม้ที่ผ่านการใช้สารกันบูดและสามารถคืนสภาพฝุ่นและขยะพลาสติกที่มีโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (PVC)