Vrste kompozitnih materijala

Kompozitni materijal je onaj sastavljen od dvije ili više komponenti kombiniranih na način koji omogućuje da materijali ostanu različiti i prepoznatljivi. Obje komponente kompozitu dodaju snagu, a kombinacija često nadoknađuje slabosti pojedinih komponenata. Smjese nisu isto što i legure, poput mjedi ili bronce. Legure su oblikovane na takav način da je nemoguće razlikovati jednu komponentu od druge. Neki uobičajeni kompozitni materijali uključuju beton, stakloplastiku, cigle od blata i prirodne smjese poput kamena i drveta.

Kompozitni materijali obično se klasificiraju prema vrsti armature koju koriste. Ova je armatura ugrađena u matricu koja je drži zajedno. Armatura se koristi za ojačanje kompozita. Na primjer, u blatnoj opeci matrica je blato, a armatura slama. Uobičajeni kompozitni tipovi uključuju armaturu sa slučajnim vlaknima ili kratkim vlaknima, armaturu s kontinuiranim ili dugim vlaknima, armaturu sa česticama, armaturu s pahuljicama i armaturu za punjenje.

Cigle za izgradnju blata primjeri su kompozitnog materijala koji su izmislili drevni ljudi. Cigla izrađena samo od blata čvrsta je i otporna na sabijanje, ali ima malu fleksibilnost i može se slomiti ako se savije. Slama ima izvrsnu vlačnu čvrstoću, što znači da se odupire istezanju. Kombinirajući obje slame s blatom, drevni ljudi uspjeli su stvoriti kompozitne cigle koje bi mogle ostati fleksibilne, istodobno podržavajući težinu i odolevajući kompresiji.

Beton je kompozitni materijal izrađen od cementa, pijeska, kamenja i vode. Kemijska reakcija koja se dogodi kada kombinirate ove materijale čini beton jačim od bilo koje njegove komponente. Beton se obično koristi u gradnji i izgradnji cesta. Kada betonu dodate ojačane čelične šipke, stvorite još jedan kompozit veće čvrstoće i fleksibilnosti koji se naziva armirani beton.

Stakloplastika je izrađena od sitnih krhotina stakla koje smola i druge komponente drže zajedno. U automobilskoj industriji stakloplastika je važna za izradu karoserije. Karoserija automobila sastoji se od različitih slojeva stakloplastike, poput sloja gela, sloja tkiva, matiranja i tkanine. Konačni proizvod je cjelovit, vodonepropusni, lagani i snažni body kit. Stakloplastika također može biti jeftinija alternativa ostalim materijalima.

Kompoziti se lako mogu naći u prirodi. Drvo je primjer kompozita jer celulozna vlakna zajedno drži tvar koja se naziva lignin. Ta se vlakna mogu naći u pamuku i nitima, ali snaga vezivanja lignina u drvu čini ga znatno žilavijim. Određene vrste velikih stijena također se mogu smatrati prirodnim kompozitima kada se sastoje od niza manjih stijena i minerala.