Kompositmaterialien

Inhalt

• Arten von Verbundwerkstoffen
• Beispiele für Verbundwerkstoffe

DasKompositmaterialien sind solche, die aus zwei oder mehr verschiedenen Elementen oder Substanzen bestehen, deren Kombination der resultierenden Materie die gemeinsamen Eigenschaften ihrer Komponenten verleiht, dh die der beiden ursprünglichen Substanzen gleichzeitig.

Dies ermöglicht eine spezifische Auswahl von Komponenten, um Materialien zu erhalten, die mit ungewöhnlichen Eigenschaften in Bezug auf Steifigkeit, Leichtigkeit, Beständigkeit, Leitung von Elektrizität, Korrosionsbeständigkeit usw.

Die meisten Verbundwerkstoffe sind künstlich vom Menschen geschaffen, obwohl einige in der Natur erscheinen können, Produkt der Entwicklung der lebende Kreaturen. In vielen Fällen handelt es sich um Bindemittel, die von der chemischen Wechselwirkung ihrer Komponenten profitieren.

Allgemein gesagt, Verbundwerkstoffe zeichnen sich aus durch:

• Bestehen aus zwei oder mehr physikalisch unterscheidbaren, aber mechanisch trennbaren Komponenten.
• Zeigen Sie mehrere chemisch unterschiedliche Phasen (Elemente), die untereinander unlöslich und auch durch eine Zwischenphase oder Grenzfläche getrennt sind.
• Besitzen Sie eine hohe Synergie, das heißt, seine mechanischen Eigenschaften sind der einfachen Summe derjenigen seiner Komponenten getrennt überlegen.
• Unterscheiden Sie sich von mehrphasigen Materialien wie Metalllegierungen, bei denen es möglich ist, die vorhandenen Phasen durch thermische Variation (Wärme) zu verändern.
• Besitzen Sie ein Verstärkungsmittel (eine zugesetzte Phase) und eine Matrix (verstärkte Phase).

Arten von Verbundwerkstoffen

Die folgenden Arten von Verbundwerkstoffen können identifiziert werden:

• Verbundwerkstoffe zur Verstärkung von Partikeln. In einer weicheren Matrix dispergiert und dehnbarKomponenten eines harten und spröden Materials werden diskret und gleichmäßig verteilt.
• Dispersionsgehärtete Verbundwerkstoffe. Sie präsentieren Verstärkungspartikel von sehr geringen Größen, die in der Basismatrix dispergiert sind.
• Faserverstärkte Verbundwerkstoffe. Diese Materialien enthalten normalerweise zugfeste Fasern in einer Matrix, die normalerweise aus Harz besteht, das die Fasern umhüllt, die Last von den gebrochenen Fasern auf die intakten überträgt und einen besonderen Widerstand gewinnt.
• Strukturelle Verbundwerkstoffe. Bestehend aus einfachen und Verbundwerkstoffen, normalerweise laminar (Sandwich), wie sie im Bauwesen verwendet werden, um die Eigenschaften beider Materialien in derselben Wand zu kombinieren.

Es kann Ihnen dienen: Beispiele für natürliche und künstliche Materialien

Beispiele für Verbundwerkstoffe

1. Cermet. Sie sind eine Verbindung aus Keramik und Metall und wurden entwickelt, um hohen Temperaturen und Abrieb wie Keramik standzuhalten, genießen jedoch die Formbarkeit von Metallen. Üblicherweise ist die Matrix dieser Materialien Metall (Nickel, Molybdän, Kobalt) und die Verstärkungsphase ist Kohlenhydrate feuerfeste Materialien (Oxide, Albumin, Boride), die für Keramik typisch sind. Dies ermöglicht die Herstellung von Schneidwerkzeugen, die Zähigkeit mit Edelstahl kombinieren und längere Lebensdauer haben.insbesondere die Neuentwicklungen auf Basis von Titan und Kobalt.
2. Perlmutt. Dies ist ein Beispiel für ein Verbundmaterial natürlichen Ursprungs ohne menschliches Eingreifen. Es ist eine harte, weiße organisch-anorganische Substanz mit schillernden Reflexen, die die innere Schicht der Schale vieler Mollusken wie Perlmutt bildet. Tatsächlich können diese Tiere diese Mischung aus Calciumcarbonat und Biopolymeren absondern, um ihre Schalen zu reparieren oder Verunreinigungen oder mikrobielle Mittel einzuschließen, die in sie eindringen, wodurch Perlen entstehen..
3. Sperrholz. Auch Multilaminat genannt, Sperrholz, Sperrholz oder Sperrholz, Es ist eine Platte aus dünnen Holzplatten, die mit ihren Fasern in Querrichtung unter Verwendung von Kunstharzen, Druck und Wärme miteinander verklebt sind. Es wird nach der Verarbeitung mit Schwefelsäure beschichtet, um geruchlos zu sein, was enthält Polymere und Benzole und ist besonders nützlich im Bau.
4. Adobe. Ungebrannte Ziegel werden daher als Füllungen für den Bau bezeichnet, die aus Ton und Sand oder anderen Schlammmassen bestehen, mit Stroh gemischt und in der Sonne getrocknet werden. Sie werden seit der Antike verwendet, um Mauern und rudimentäre Konstruktionen herzustellen, üblicherweise in Form von Ziegeln (rechteckig). Obwohl es ausgezeichnet ist WärmeisolatorAdobe nimmt durch Kapillarität viel Feuchtigkeit auf und verliert dabei seine Härte. Daher muss Adobe auf einer wasserabweisenden Basis aus Steinen oder modernem Beton installiert werden.
5. Beton. Auch als "Beton" bezeichnet, ist es das zu dieser Zeit am häufigsten verwendete Verbundmaterial. Es ist eine Verbindung verschiedener Substanzen: Zement, Sand, Kies oder Kies und Wasser. Mit dieser Verbindung wird eine homogene Mischung erhalten, die in wenigen Stunden abbindet und aushärtet, bis eine steinige Konsistenz erhalten wird.. Bei den meisten Tiefbauarbeiten wird Beton verwendet.
6. Orientiertes Strandbrett. OSB genannt (Orientiertes Strandbrett auf Englisch) sind sie eine Art Konglomeratplatten, eine Weiterentwicklung des Sperrholzes, denn anstatt mehrere Holzplatten zu verbinden, wird damit gearbeitet Mehrere Schichten von Spänen oder Holzspänen sind alle in die gleiche Richtung ausgerichtet, wodurch ein homogenes Material aus Phenolharzen oder Polyurethan, Formaldehyd oder Melamin erhalten wird. Oft werden auch andere Zusatzstoffe eingearbeitet, um die Beständigkeit gegen Feuer, Feuchtigkeit oder die Abwehr von Insekten zu verbessern.
7. Pykrete. Dieses Verbundmaterial besteht aus 14% Sägemehl oder einem anderen organischen Holzzellstoff in einer 86% igen Eismatrix. Sein Name stammt von seinem Erfinder Geoffrey Pyke, der es der Royal British Navy vorschlug, schwer zu versenkende Flugzeugträger herzustellen. Pykrete hat eine betonnahe Härte, einen niedrigen Schmelzindex und eine enorme Spannungsbeständigkeit.
8. Glasverstärkter Kunststoff. Bekannt als GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff auf Englisch), Es ist ein Verbundwerkstoff, der eine mit Glasfasern verstärkte Kunststoff- oder Harzmatrix bildet. Das Ergebnis ist ein leichtes, starkes und leicht zu formendes Material, das im Volksmund häufig als „Glasfaser“ bezeichnet wird.. Es ist weit verbreitet bei der Herstellung von Teilen, in der See- und Telekommunikationsindustrie sowie im Bausektor.
9. Asphalt, Beton. Weit verbreitet bei der Pflasterung von Straßen oder Autobahnen, Asphaltbeton Es besteht aus einer Mischung von Asphalt- und Mineralaggregaten verschiedener Art, um eine gleichmäßige und bituminöse Paste zu erhalten, die bei heißer Anwendung aushärtet und wasserdicht ist, ein ideales Material für städtische öffentliche Arbeiten.
10. Knochen. Ein weiteres Beispiel für Verbundwerkstoffe in der Natur sind Knochen, die aus höheren Tieren im Inneren bestehen Eine durch Kollagenfasern verstärkte Knochenmatrix, ein Protein, das ihm dank des Kalziums, aus dem seine Struktur mineralisiert ist, seine natürliche Resistenz verleiht. Dies führt zu einem harten, spröden, aber leichten Gegenstand.