Hva er et komposittmateriale?

Innholdsfortegnelse:

Anonim

Et kompositt er opprettet ved å kombinere forskjellige materialer for å lage en ny. Et rudimentært eksempel ville være å blande gjørme og halm og forme det til en mursteinform for å lage adobe-murstein. Det tar to materialer som i seg selv ikke vanligvis vil bli brukt til samme formål som de er når de kombineres til et komposittmateriale for bygging. I byggebransjen vil betong være et litt mer komplekst kompositt av stein blandet med sement. Hvis du legger til re-bar (sterke stålstenger), blir det en trefaset kompositt som gir både styrke og fleksibilitet. I ingeniørfag kan en ingeniør utforme noe som er under visse påkjenninger som krever bruk av et materiale som er sammensatt (enten fordi konvensjonelt materiale ikke kan oppfylle spenningskravene eller kunne være for tungt for formålet det er blitt designet).

Komposittene er allsidige

Gjør et kvantesprang fra sement til flyindustrien. Mange jetfly og fly er laget av komposittmaterialer sterkere og lettere enn materialene de ble laget av. Den nye Boeing 787 Dreamliner, for eksempel, vil bruke 50 prosent komposittmaterialer, og redusere totalvekten med 12 prosent. Det er betydelig på grunn av ekstra styrke og lavere vekt gjør at flyet kan bruke mindre drivstoff. Et av de mest kjente eksemplene på et kompositt i den flygende verden er B-2 eller Stealth Bomber. Kroppen er konstruert for å avbøye radar borte fra deteksjon, og kroppen og deler av vingene er dekket av et radarabsorberende komposittmateriale, noe som gjør det nesten uoppdagelig for radar.

Miljøvennlig

Mange kompositter er laget av rester eller biprodukter av materialer som ikke ville ha en annen eller begrenset bruk. Skraptre og støv fra et sagbruk er et godt eksempel. Møllene selger sagsmuss og trebiter til bedrifter som blander støv og småbiter av tømmer med bindemiddel for å produsere komprimert tre. Komprimert tre brukes hovedsakelig på to måter. Uten finer brukes den til å bygge deler av møbler som ikke er synlige i ferdigproduktet. Det brukes vanligvis til støtte av stykker for å legge til strukturell integritet. Komprimert tre med finér kan brukes på deler av møbler som er utad synlige. Det ferdige produktet er billigere enn møbler laget helt av hele tømmerstykker. Det finnes andre eksempler på skrap, fra sagsmør til mat, som på en gang ville ha blitt kastet bort, men har funnet bruk som komposittmateriale.

Kompositter kan bryte uten å bryte

Med andre ord består noen av komposittene av forskjellige båndmaterialer som vil tillate en eller flere av strengene eller til og med buntene av tråder å mislykkes uten å underminere materialets samlede strukturelle integritet. Avanserte komposittmaterialer som karbonfiberforsterket plast (CFRP) blir brukt på mange flykonstruksjoner for å forbedre ytelsen og spare vekt. Kompositten består av tråder (strenger) av bundet fiber og blandes deretter, oppvarmes og komprimeres til det som kan være en vinge på et fly eller kropp eller nese. Hvis noen av strengene, uansett grunn, f.eks. Vindskjærer, klikker seg fra stresset, forblir de gjenværende strengene intakte. Samme for hele bunter, som er forsterket med enda andre bunter. Det ville ta en katastrofal kraft for å få alle strengene i alle buntene til å mislykkes. CFRP er designet med vilje for bare slike hendelser.

Rundt hjemmet

Du vet at aluminiumsbelegg som har bleknet til en blekgult siden du først kjøpte huset ditt i 1963 (da aluminiumsvegg ble populært og egentlig laget av bare aluminium)? Det er nå et kompositt som blander polyuretanskum med aluminium. En hvilken som helst farge kan legges til og den vil ikke falme. Det gir fordelen av større isolasjon for hjemmet fordi polyuretan er blandet med luft, danner luftlommer som hjelper som isolasjon.

Grønn og grønnere

En av de nyeste bruksområder for resirkulert materiale har vært adventen av resirkulert tre-plast kompositt for byggeprodukter som terrassebord, dør- og vindusrammer, gjerder og utvendig lister. Produsenter hevder at den nye treplast er mer holdbar enn konserveringsbehandlet tømmer, og gjenvinter såvstøv og avfallspapir som inkluderer polyetylen med høy tetthet (PVC).