ประเภทของวัสดุคอมโพสิต

วัสดุคอมโพสิตเป็นวัสดุหนึ่งที่ประกอบด้วยส่วนประกอบตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปรวมกันในลักษณะที่ช่วยให้วัสดุมีความโดดเด่นและสามารถระบุตัวตนได้ ส่วนประกอบทั้งสองเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับคอมโพสิต และการรวมกันมักจะชดเชยจุดอ่อนในแต่ละส่วนประกอบ คอมโพสิตไม่เหมือนกับโลหะผสม เช่น ทองเหลืองหรือบรอนซ์ โลหะผสมเกิดขึ้นในลักษณะที่ไม่สามารถบอกส่วนประกอบหนึ่งจากส่วนประกอบอื่นได้ วัสดุผสมทั่วไปบางชนิด ได้แก่ คอนกรีต ไฟเบอร์กลาส อิฐโคลน และวัสดุผสมจากธรรมชาติ เช่น หินและไม้

วัสดุคอมโพสิตมักจะจำแนกตามประเภทของการเสริมแรงที่ใช้ การเสริมแรงนี้ฝังอยู่ในเมทริกซ์ที่ยึดไว้ด้วยกัน การเสริมแรงใช้เพื่อเสริมความแข็งแกร่งของคอมโพสิต ตัวอย่างเช่น ในอิฐโคลน เมทริกซ์คือโคลนและการเสริมแรงคือฟาง ประเภทคอมโพสิตทั่วไป ได้แก่ การเสริมแรงด้วยเส้นใยแบบสุ่มหรือเส้นใยสั้น การเสริมแรงด้วยเส้นใยต่อเนื่องหรือเส้นใยยาว การเสริมแรงอนุภาค การเสริมแรงเกล็ด และการเสริมแรงฟิลเลอร์

อิฐก่อโคลนเป็นตัวอย่างของวัสดุผสมที่มนุษย์โบราณประดิษฐ์ขึ้น อิฐที่ก่อตัวขึ้นด้วยโคลนเท่านั้นมีความทนทานและทนต่อแรงอัด แต่มีความยืดหยุ่นน้อย และสามารถแตกหักได้หากงอ ฟางมีความต้านทานแรงดึงที่ดีเยี่ยม ซึ่งหมายความว่าทนทานต่อการยืดตัว การรวมฟางทั้งสองเข้ากับโคลน มนุษย์โบราณสามารถสร้างอิฐคอมโพสิตที่ยังคงความยืดหยุ่นในขณะที่รองรับน้ำหนักและต้านทานแรงอัดได้

คอนกรีตเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากซีเมนต์ ทราย หิน และน้ำ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อคุณรวมวัสดุเหล่านี้เข้าด้วยกันจะทำให้คอนกรีตแข็งแรงกว่าส่วนประกอบใดๆ ของคอนกรีต คอนกรีตมักใช้ในการก่อสร้างอาคารและถนน เมื่อคุณเพิ่มแท่งเหล็กเสริมลงในคอนกรีต คุณจะสร้างคอมโพสิตอื่นที่มีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นมากขึ้น ซึ่งเรียกว่าคอนกรีตเสริมเหล็ก

ไฟเบอร์กลาสทำจากเศษแก้วเล็กๆ ที่ยึดเข้าด้วยกันด้วยเรซินและส่วนประกอบอื่นๆ ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ไฟเบอร์กลาสมีความสำคัญต่อการผลิตบอดี้คิท เปลือกของตัวรถประกอบด้วยชั้นไฟเบอร์กลาสต่างๆ เช่น ชั้นเคลือบเจล ชั้นเนื้อเยื่อ ผ้าปู และผ้า ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคือชุดบอดี้คิทที่สมบูรณ์ กันน้ำ น้ำหนักเบา และแข็งแรง ไฟเบอร์กลาสอาจเป็นทางเลือกที่ถูกกว่าวัสดุอื่นๆ

คอมโพสิตสามารถพบได้ง่ายในธรรมชาติ ไม้เป็นตัวอย่างของคอมโพสิตเนื่องจากเส้นใยเซลลูโลสถูกยึดเข้าด้วยกันโดยสารที่เรียกว่าลิกนิน เส้นใยเหล่านี้สามารถพบได้ในฝ้ายและด้าย แต่พลังการยึดเหนี่ยวของลิกนินในเนื้อไม้ทำให้มีความแข็งมากขึ้น หินขนาดใหญ่บางประเภทสามารถถือได้ว่าเป็นวัสดุผสมตามธรรมชาติเมื่อประกอบด้วยหินและแร่ธาตุขนาดเล็กที่หลากหลาย