Tipi di materiali compositi

Un materiale composito è composto da due o più componenti combinati in modo tale da consentire ai materiali di rimanere distinti e identificabili. Entrambi i componenti aggiungono forza a un composito e la combinazione spesso compensa le debolezze dei singoli componenti. I compositi non sono la stessa cosa delle leghe, come l'ottone o il bronzo. Le leghe sono formate in modo tale che è impossibile distinguere un componente dall'altro. Alcuni materiali compositi comuni includono cemento, fibra di vetro, mattoni di fango e compositi naturali come roccia e legno.

I materiali compositi sono generalmente classificati in base al tipo di rinforzo che utilizzano. Questo rinforzo è incorporato in una matrice che lo tiene insieme. Il rinforzo viene utilizzato per rafforzare il composito. Ad esempio, in un mattone di fango, la matrice è il fango e il rinforzo è la paglia. I tipi compositi comuni includono rinforzo a fibra casuale oa fibra corta, rinforzo a fibra continua oa fibra lunga, rinforzo particolato, rinforzo in scaglie e rinforzo di riempimento.

I mattoni da costruzione di fango sono esempi di un materiale composito inventato dagli antichi umani. Un mattone formato solo dal fango è robusto e resistente alla compressione, ma ha poca flessibilità e può rompersi se piegato. La paglia ha un'eccellente resistenza alla trazione, il che significa che resiste allo stiramento. Combinando sia la paglia che il fango, gli antichi umani erano in grado di creare mattoni compositi che potevano rimanere flessibili pur sostenendo il peso e resistendo alla compressione.

Il calcestruzzo è un materiale composito composto da cemento, sabbia, pietre e acqua. Una reazione chimica che si verifica quando si combinano questi materiali rende il calcestruzzo più forte di uno qualsiasi dei suoi componenti. Il calcestruzzo è comunemente usato nella costruzione di edifici e strade. Quando si aggiungono barre di acciaio rinforzato al calcestruzzo, si crea un altro composto con maggiore resistenza e flessibilità chiamato cemento armato.

La fibra di vetro è composta da minuscoli frammenti di vetro tenuti insieme da resina e altri componenti. Nell'industria automobilistica, la fibra di vetro è importante per realizzare kit carrozzeria. La scocca di un'auto è composta da diversi strati di fibra di vetro, come uno strato di gel coat, uno strato di tessuto, una stuoia e un panno. Il prodotto finale è un body kit completo, impermeabile, leggero e resistente. La vetroresina può anche essere un'alternativa meno costosa ad altri materiali.

I compositi si trovano facilmente in natura. Il legno è un esempio di composito perché le fibre di cellulosa sono tenute insieme da una sostanza chiamata lignina. Queste fibre si trovano nel cotone e nel filo, ma è il potere legante della lignina nel legno che lo rende molto più resistente. Alcuni tipi di rocce di grandi dimensioni possono anche essere considerati compositi naturali quando sono composti da una varietà di rocce e minerali più piccoli.