Komposiittimateriaalien tyypit

Komposiittimateriaali koostuu kahdesta tai useammasta komponentista, jotka on yhdistetty siten, että materiaalit voivat pysyä erillisinä ja tunnistettavissa. Molemmat komponentit lisäävät voimaa yhdistelmään, ja yhdistelmä kompensoi usein yksittäisten komponenttien heikkoudet. Komposiitit eivät ole samoja kuin seokset, kuten messinki tai pronssi. Seokset muodostetaan siten, että on mahdotonta erottaa yhtä komponenttia toisesta. Joitakin yleisiä komposiittimateriaaleja ovat betoni, lasikuitu, mutatiilet ja luonnon komposiitit, kuten kivi ja puu.

Komposiittimateriaalit luokitellaan yleensä niiden käyttämän raudoitustyypin mukaan. Tämä vahvistus on upotettu matriisiin, joka pitää sen yhdessä. Vahvistusta käytetään komposiitin vahvistamiseen. Esimerkiksi mutatiilessä matriisi on mutaa ja vahvike on olki. Yleisiä komposiittityyppejä ovat satunnainen kuitu- tai lyhytkuituinen vahvike, jatkuva- tai pitkäkuituinen vahvike, hiukkasvahviste, hiutalevahvistus ja täyteainevahvistus.

Muta-rakennuspalikat ovat esimerkkejä muinaisten ihmisten keksimästä komposiittimateriaalista. Ainoastaan ​​mutalla muodostettu tiili on tukeva ja puristusta kestävä, mutta sillä on vähän joustavuutta ja se voi rikkoutua taipuessaan. Oljella on erinomainen vetolujuus, mikä tarkoittaa, että se vastustaa venymistä. Yhdistämällä molemmat oljet mudaan muinaiset ihmiset pystyivät luomaan komposiittitiilet, jotka voisivat pysyä joustavina samalla kun ne tukivat painoa ja vastustivat puristusta.

Betoni on sementistä, hiekasta, kivistä ja vedestä valmistettu komposiittimateriaali. Kemiallinen reaktio, joka tapahtuu, kun yhdistät nämä materiaalit, tekee betonista vahvempaa kuin mikään sen komponenteista. Betonia käytetään yleisesti rakennus- ja tienrakennuksessa. Kun lisäät betoniterästankoja, luot uuden komposiitin, jolla on suurempi lujuus ja joustavuus, nimeltään teräsbetoni.

Lasikuitu on valmistettu pienistä lasihelmistä, joita hartsi ja muut komponentit pitävät yhdessä. Autoteollisuudessa lasikuitu on tärkeää korisarjojen valmistuksessa. Auton korin kuori koostuu erilaisista lasikuitukerroksista, kuten geelikerroskerros, kudoskerros, matto ja kangas. Lopputuote on täydellinen, vedenpitävä, kevyt ja vahva runkosarja. Lasikuitu voi olla myös halvempi vaihtoehto muille materiaaleille.

Komposiitit löytyvät helposti luonnosta. Puu on esimerkki komposiitista, koska selluloosakuituja pitää yhdessä ligniini-niminen aine. Nämä kuidut löytyvät puuvillasta ja langasta, mutta puun ligniinin sitova voima tekee siitä paljon kovemman. Tietyntyyppisiä suuria kiviä voidaan myös pitää luonnollisina komposiitteina, kun ne koostuvat erilaisista pienemmistä kivistä ja mineraaleista.