Ein Verbundmaterial besteht aus zwei oder mehr Komponenten, die so kombiniert werden, dass die Materialien unterscheidbar und identifizierbar bleiben. Beide Komponenten verleihen einem Verbund Festigkeit und die Kombination gleicht oft Schwächen der einzelnen Komponenten aus. Verbundwerkstoffe sind nicht gleich Legierungen wie Messing oder Bronze. Legierungen sind so geformt, dass es unmöglich ist, ein Bauteil vom anderen zu unterscheiden. Einige übliche Verbundmaterialien umfassen Beton, Glasfaser, Lehmziegel und natürliche Verbundstoffe wie Stein und Holz.
Arten von Verbundwerkstoffen
Verbundwerkstoffe werden normalerweise nach der Art der verwendeten Verstärkung klassifiziert. Diese Bewehrung ist in eine Matrix eingebettet, die sie zusammenhält. Die Verstärkung wird verwendet, um den Verbund zu verstärken. In einem Lehmziegel ist die Matrix beispielsweise der Schlamm und die Verstärkung ist das Stroh. Gängige Verbundwerkstofftypen umfassen zufällige Faser- oder Kurzfaserverstärkungen, Endlosfaser- oder Langfaserverstärkungen, Partikelverstärkungen, Flockenverstärkungen und Füllstoffverstärkungen.
Lehmbauklötze
Lehmbausteine sind Beispiele für ein Verbundmaterial, das von alten Menschen erfunden wurde. Ein nur aus Schlamm geformter Ziegelstein ist robust und kompressionsbeständig, aber er hat wenig Flexibilität und kann beim Biegen brechen. Stroh hat eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, was bedeutet, dass es dem Dehnen widersteht. Durch die Kombination von Stroh und Schlamm konnten die Menschen der Antike Verbundsteine herstellen, die flexibel bleiben konnten, während sie das Gewicht trugen und der Kompression widerstehen.
Beton und Stahlbeton
Beton ist ein Verbundwerkstoff aus Zement, Sand, Steinen und Wasser. Eine chemische Reaktion, die auftritt, wenn Sie diese Materialien kombinieren, macht Beton stärker als jede seiner Komponenten. Beton wird häufig im Hoch- und Straßenbau verwendet. Wenn Sie dem Beton verstärkte Stahlstäbe hinzufügen, erstellen Sie einen weiteren Verbundwerkstoff mit größerer Festigkeit und Flexibilität, der als Stahlbeton bezeichnet wird.
Glasfaserglas
Fiberglas besteht aus winzigen Glassplittern, die von Harz und anderen Komponenten zusammengehalten werden. In der Automobilindustrie ist Glasfaser wichtig für die Herstellung von Bodykits. Die Karosserie eines Autos besteht aus verschiedenen Glasfaserschichten, wie einer Gelcoat-Schicht, einer Tissue-Schicht, einer Matte und einem Stoff. Das Endprodukt ist ein komplettes, wasserdichtes, leichtes und starkes Bodykit. Glasfaser kann auch eine kostengünstigere Alternative zu anderen Materialien sein.
Natürliche Verbundwerkstoffe
Komposite sind in der Natur leicht zu finden. Holz ist ein Beispiel für einen Verbundwerkstoff, da Zellulosefasern durch eine Substanz namens Lignin zusammengehalten werden. Diese Fasern finden sich in Baumwolle und Fäden, aber es ist die Bindungskraft von Lignin in Holz, die es viel härter macht. Bestimmte Arten von großen Gesteinen können auch als natürliche Verbundstoffe angesehen werden, wenn sie aus einer Vielzahl kleinerer Gesteine und Mineralien bestehen.
