Композитный материал - это материал, состоящий из двух или более компонентов, объединенных таким образом, чтобы материалы оставались отличными и идентифицируемыми. Оба компонента добавляют прочности композиту, а комбинация часто компенсирует слабые места отдельных компонентов. Композиты - это не то же самое, что сплавы, такие как латунь или бронза. Сплавы сформированы таким образом, что невозможно отличить один компонент от другого. Некоторые распространенные композитные материалы включают бетон, стекловолокно, сырцовые кирпичи и природные композиты, такие как камень и дерево.
Виды композитов
Композитные материалы обычно классифицируют по типу используемой арматуры. Это усиление встроено в матрицу, которая удерживает его вместе. Армирование используется для усиления композита. Например, в сырцовом кирпиче матрица - это грязь, а арматура - солома. Общие типы композитов включают армирование случайными волокнами или короткими волокнами, армирование непрерывными или длинными волокнами, армирование частицами, армирование чешуйками и армирование наполнителем.
Строительный кирпич из грязи
Строительные кирпичи из глины - это примеры композитного материала, изобретенного древними людьми. Кирпич, сформированный только из глины, прочен и устойчив к сжатию, но он мало гибок и может сломаться при сгибании. Солома обладает отличной прочностью на разрыв, а это означает, что она сопротивляется растяжению. Комбинируя солому с грязью, древние люди смогли создать композитные кирпичи, которые могли оставаться гибкими, выдерживая вес и сопротивляясь сжатию.
Бетон и железобетон
Бетон - это композитный материал, состоящий из цемента, песка, камней и воды. Химическая реакция, которая происходит при объединении этих материалов, делает бетон более прочным, чем любой из его компонентов. Бетон широко используется в строительстве и строительстве дорог. Когда вы добавляете в бетон армированные стальные стержни, вы создаете другой композит с большей прочностью и гибкостью, называемый армированным бетоном.
Стекловолокно
Стекловолокно состоит из крошечных осколков стекла, скрепленных смолой и другими компонентами. В автомобильной промышленности стекловолокно важно для изготовления обвесов. Корпус автомобиля состоит из различных слоев стекловолокна, таких как слой гелькоута, слой ткани, мат и ткань. Конечный продукт представляет собой полный водостойкий, легкий и прочный обвес. Стекловолокно также может быть менее дорогой альтернативой другим материалам.
Натуральные композиты
Композиты легко найти в природе. Дерево является примером композитного материала, поскольку волокна целлюлозы удерживаются вместе веществом, называемым лигнином. Эти волокна можно найти в хлопке и нити, но именно связующая сила лигнина в древесине делает его намного более прочным. Определенные типы крупных горных пород также можно рассматривать как природные композиты, если они состоят из множества более мелких горных пород и минералов.