Kompozītmateriālu veidi

Kompozītmateriāls sastāv no diviem vai vairākiem komponentiem, kas apvienoti tā, lai materiāli varētu palikt atšķirīgi un identificējami. Abi komponenti piešķir saliktam izturību, un kombinācija bieži kompensē atsevišķo komponentu vājās vietas. Kompozīti nav tādi paši kā sakausējumi, piemēram, misiņš vai bronza. Sakausējumi tiek veidoti tā, ka nav iespējams atšķirt vienu komponentu no otra. Daži parastie kompozītmateriāli ietver betonu, stikla šķiedru, dubļu ķieģeļus un dabiskos kompozītmateriālus, piemēram, akmeni un koku.

Kompozītmateriālus parasti klasificē pēc izmantotā armatūras veida. Šis pastiprinājums ir iestrādāts matricā, kas to satur kopā. Armatūra tiek izmantota kompozīta stiprināšanai. Piemēram, dubļu ķieģelī matrica ir dubļi, un armatūra ir salmi. Parastie kompozītmateriālu veidi ietver nejaušas šķiedras vai īsšķiedras stiegrojumu, nepārtrauktas šķiedras vai garšķiedras stiegrojumu, daļiņu armatūru, pārslu armatūru un pildvielu armatūru.

Dūņu celtniecības ķieģeļi ir seno cilvēku izgudrotā kompozītmateriāla piemēri. Ķieģelis, kas veidots tikai ar dubļiem, ir izturīgs un izturīgs pret saspiešanu, taču tam ir maz elastības, un tas var salūzt, ja saliekts. Salmiem ir lieliska stiepes izturība, kas nozīmē, ka tie pretojas stiepšanai. Apvienojot abus salmus ar dubļiem, senie cilvēki spēja radīt saliktus ķieģeļus, kas varētu palikt elastīgi, vienlaikus atbalstot svaru un pretojoties saspiešanai.

Betons ir kompozītmateriāls, kas izgatavots no cementa, smiltīm, akmeņiem un ūdens. Ķīmiskā reakcija, kas notiek, apvienojot šos materiālus, padara betonu stiprāku par jebkuru no tā sastāvdaļām. Betonu parasti izmanto ēku un ceļu būvē. Pievienojot dzelzsbetona stieņus betonam, jūs izveidojat citu kompozītu ar lielāku izturību un elastību, ko sauc par dzelzsbetonu.

Stikla šķiedra ir izgatavota no sīkām stikla lauskām, kuras satur sveķi un citas sastāvdaļas. Automobiļu rūpniecībā stikla šķiedra ir svarīga ķermeņa komplektu izgatavošanai. Automašīnas virsbūves apvalks sastāv no dažādiem stikla šķiedras slāņiem, piemēram, gēla apvalka slāņa, audu slāņa, paklāja un auduma. Gala produkts ir pilnīgs, ūdensizturīgs, viegls un spēcīgs ķermeņa komplekts. Stikla šķiedra var būt arī lētāka alternatīva citiem materiāliem.

Kompozītus var viegli atrast dabā. Koks ir kompozīta piemērs, jo celulozes šķiedras satur viela, ko sauc par lignīnu. Šīs šķiedras var atrast kokvilnā un diegos, taču tas ir daudz stingrāks, pateicoties lignīna saites spēkam kokā. Atsevišķus lielo iežu tipus var uzskatīt arī par dabīgiem kompozītiem, ja tos veido dažādi mazāki ieži un minerāli.