Typer av kompositmaterial

Ett kompositmaterial är en som består av två eller flera komponenter kombinerade på ett sätt som gör att materialen kan hålla sig distinkta och identifierbara. Båda komponenterna ger en komposit styrka och kombinationen kompenserar ofta för svagheter i de enskilda komponenterna. Kompositer är inte samma som legeringar, som mässing eller brons. Legeringar är utformade på ett sådant sätt att det är omöjligt att berätta en komponent från den andra. Några vanliga kompositmaterial inkluderar betong, glasfiber, lera tegelstenar och naturliga kompositer som sten och trä.

Kompositmaterial klassificeras vanligtvis efter den typ av armering de använder. Denna förstärkning är inbäddad i en matris som håller ihop den. Armeringen används för att förstärka kompositen. I en lertegel är matrisen till exempel leran och förstärkningen är halmen. Vanliga komposittyper inkluderar slumpmässig fiber- eller kortfiberarmering, kontinuerlig fiber- eller långfiberarmering, partikelförstärkning, flingarmering och fyllnadsarmering.

Gyttjebyggstenar är exempel på ett kompositmaterial som uppfanns av forntida människor. En tegel som endast bildas med lera är robust och motståndskraftig mot kompression, men den har liten flexibilitet och kan bryta om den är böjd. Halm har utmärkt draghållfasthet, vilket innebär att det motstår sträckning. Genom att kombinera både halm och lera kunde forntida människor skapa sammansatta tegelstenar som kunde förbli flexibla samtidigt som de stöder vikt och motstår kompression.

Betong är ett kompositmaterial av cement, sand, stenar och vatten. En kemisk reaktion som uppstår när du kombinerar dessa material gör betong starkare än någon av dess komponenter. Betong används ofta i bygg- och vägbyggen. När du lägger armerade stålstänger till betongen skapar du en annan komposit med större hållfasthet och flexibilitet som kallas armerad betong.

Glasfiber är tillverkad av små glasskärmar som hålls samman av harts och andra komponenter. Inom bilindustrin är glasfiber viktigt för att göra karosserisatser. Karossskalet för en bil består av olika lager av glasfiber, såsom ett gelbeläggningsskikt, vävnadsskikt, matta och tyg. Slutprodukten är en komplett, vattentät, lätt och stark kroppssats. Glasfiber kan också vara ett billigare alternativ till andra material.

Komposit kan lätt hittas i naturen. Trä är ett exempel på en komposit eftersom cellulosafibrer hålls samman av ett ämne som kallas lignin. Dessa fibrer finns i bomull och tråd, men det är bindningskraften hos lignin i trä som gör det mycket hårdare. Vissa typer av stora stenar kan också betraktas som naturliga kompositer när de består av en mängd mindre stenar och mineraler.