複合材料の種類

複合材料とは、2つ以上のコンポーネントを組み合わせて、材料を区別して識別できるように組み合わせたものです。 両方のコンポーネントがコンポジットに強度を追加し、組み合わせによって個々のコンポーネントの弱点が補われることがよくあります。 複合材料は、真ちゅうや青銅などの合金と同じではありません。 合金は、ある成分を他の成分と区別することが不可能な方法で形成されます。 一般的な複合材料には、コンクリート、グラスファイバー、泥レンガ、および岩や木などの天然複合材料が含まれます。

複合材料は通常、使用する補強材の種類によって分類されます。 この補強材は、それをまとめるマトリックスに埋め込まれています。 補強材は、複合材を強化するために使用されます。 たとえば、泥レンガでは、マトリックスは泥で、補強材はわらです。 一般的な複合タイプには、ランダム繊維または短繊維強化、連続繊維または長繊維強化、粒子強化、フレーク強化、およびフィラー強化が含まれます。

泥造りのレンガは、古代の人間によって発明された複合材料の例です。 泥だけで作られたレンガは頑丈で圧縮に強いですが、柔軟性が少なく、曲げると壊れることがあります。 ストローは引張強度に優れているため、伸びにくいです。 両方のわらと泥を組み合わせることにより、古代の人間は、重量を支え、圧縮に抵抗しながら、柔軟性を維持できる複合レンガを作成することができました。

コンクリートは、セメント、砂、石、水からなる複合材料です。 これらの材料を組み合わせると発生する化学反応により、コンクリートはどの成分よりも強くなります。 コンクリートは、一般的に建物や道路の建設に使用されます。 鉄筋コンクリート棒をコンクリートに追加すると、鉄筋コンクリートと呼ばれる、より強度と柔軟性の高い別の複合材が作成されます。

ガラス繊維は、樹脂やその他のコンポーネントで結合された小さなガラスの破片でできています。 自動車産業では、グラスファイバーはボディキットを作るために重要です。 車のボディシェルは、ゲルコート層、ティッシュ層、マット、布など、さまざまなグラスファイバー層で構成されています。 最終製品は、完全な防水性、軽量、強力なボディキットです。 グラスファイバーは、他の材料よりも安価な代替品にもなり得ます。

複合材料は自然界で簡単に見つけることができます。 セルロース繊維はリグニンと呼ばれる物質によって一緒に保持されているため、木材は複合材料の例です。 これらの繊維は綿や糸に含まれていますが、木材のリグニンの結合力が非常に丈夫になっています。 特定の種類の大きな岩は、さまざまな小さな岩や鉱物で構成されている場合、天然の複合材と見なすこともできます。