Samengestelde materialen

Inhoud

• Soorten composietmaterialen
• Voorbeelden van composietmaterialen

Desamengestelde materialen zijn die welke zijn samengesteld uit twee of meer verschillende elementen of stoffen, waarvan de combinatie de resulterende materie de gezamenlijke kenmerken van de componenten ervan geeft, dat wil zeggen die van de twee oorspronkelijke stoffen tegelijkertijd.

Dit maakt een specifieke selectie van componenten mogelijk om materialen te verkrijgen met ongebruikelijke kenmerken in termen van stijfheid, lichtheid, weerstand, geleiding van elektriciteit, corrosieweerstand, etc.

De meeste composieten zijn kunstmatig gemaakt door de mens, hoewel sommige in de natuur kunnen voorkomen, product van de evolutie van de levende wezens. En in veel gevallen zijn het bindmiddelen die profiteren van de chemische interactie van hun componenten.

In algemene termen, composietmaterialen worden gekenmerkt door:

• Bestaat uit twee of meer fysiek te onderscheiden maar mechanisch te scheiden componenten.
• Laat verschillende chemisch verschillende fasen (elementen) zien, onderling onoplosbaar en ook gescheiden door een tussenfase of interface.
• Ze hebben een hoge synergie, dat wil zeggen dat de mechanische eigenschappen superieur zijn aan de simpele som van die van de afzonderlijke componenten.
• Onderscheid t.o.v. meerfasige materialen, zoals metaallegeringen, waarbij het mogelijk is om de aanwezige fasen te veranderen door middel van een thermische variatie (warmte).
• Beschikken over een versterkingsmiddel (een toegevoegde fase) en een matrix (een versterkte fase).

Soorten composietmaterialen

De volgende soorten composietmaterialen kunnen worden geïdentificeerd:

• Deeltjesversterkingscomposieten. Verspreid in een zachtere matrix en ductielworden componenten van een hard en bros materiaal discreet en gelijkmatig verspreid.
• Dispersiegeharde composieten. Ze presenteren versterkende deeltjes van zeer kleine afmetingen, verspreid in de basismatrix.
• Vezelversterkte composietmaterialen. Deze materialen bevatten meestal trekvaste vezels in een matrix die meestal is gemaakt van hars die de vezels omhult, waardoor de belasting van de gebroken vezels wordt overgedragen op de intacte vezels en een bijzondere weerstand wordt verkregen.
• Structurele composietmaterialen. Samengesteld uit zowel eenvoudige als samengestelde materialen, meestal op een laminaire (sandwich) manier zoals die in de bouw wordt gebruikt, om de eigenschappen van beide materialen in dezelfde muur te combineren.

Het kan u van dienst zijn: Voorbeelden van natuurlijke en kunstmatige materialen

Voorbeelden van composietmaterialen

1. Cermet. Ze zijn een combinatie van keramiek en metaal en zijn ontworpen om hoge temperaturen en slijtage te weerstaan, net als keramiek, maar genieten van de kneedbaarheid van metalen. Meestal is de matrix van deze materialen metaal (nikkel, molybdeen, kobalt) en de versterkingsfase koolhydraten vuurvaste materialen (oxiden, albumine, boriden) typisch voor keramiek. Hierdoor kunnen snijgereedschappen worden vervaardigd die taaiheid combineren met roestvrij staal en een langere levensduur hebben., vooral de nieuwe ontwikkelingen op basis van titanium en kobalt.
2. Parelmoer. Dit is een voorbeeld van een composietmateriaal van natuurlijke oorsprong, zonder menselijke tussenkomst. Het is een harde, witte organisch-anorganische stof met iriserende reflecties, die de binnenste laag vormt van de schaal van veel weekdieren, zoals parelmoer. In feite kunnen deze dieren dit mengsel van calciumcarbonaat en biopolymeren afscheiden om hun omhulsel te herstellen of om onzuiverheden of microbiële agentia die erin doordringen te omvatten, waardoor parels ontstaan..
3. Multiplex. Ook wel multilaminaat genoemd, multiplex, multiplex of multiplex, het is een plaat van dunne platen hout die met hun vezels in een transversale oriëntatie aan elkaar zijn gelijmd, met behulp van synthetische harsen, druk en warmte. Het is bekleed met zwavelzuur na verwerking om reukloos te zijn, dat bevat polymeren en benzeen en is bijzonder bruikbaar in de bouw.
4. Adobe. Ongebakken stenen worden zo genoemd, dat wil zeggen vullingen voor de bouw, gemaakt van klei en zand of andere massa's modder, gemengd met stro en gedroogd in de zon. Ze worden al sinds de oudheid gebruikt om muren en rudimentaire constructies te maken, meestal in de vorm van bakstenen (rechthoekig). Ondanks dat het een uitstekend is thermische isolator, adobe neemt veel vocht op door capillaire werking en verliest zijn hardheid, dus het moet worden geïnstalleerd op een waterafstotende ondergrond van stenen of, modern, beton.
5. Beton. Ook wel “beton” genoemd, het is tegelijkertijd het meest gebruikte composietmateriaal in de bouw. het is een samenkomst van verschillende stoffen: cement, zand, grind of grind en water. Met deze voeg wordt een homogeen mengsel verkregen dat in enkele uren hard wordt en hard wordt tot een steenachtige consistentie wordt verkregen.. Bij de meeste civieltechnische werken wordt beton gebruikt.
6. Oriented strand board. OSB genoemd (Oriented Strand Board in het Engels), zijn een soort conglomeraatplaten, een evolutie van multiplex, omdat in plaats van verschillende platen hout samen te voegen, het wordt gedaan met meerdere lagen krullen of houtsnippers die allemaal in dezelfde richting zijn georiënteerd, waardoor een homogeen materiaal wordt verkregen uit fenolharsen of polyurethaan, formaldehyde of melamine. Vaak worden er ook andere additieven toegevoegd om de weerstand tegen vuur, vocht of insecten te verbeteren.
7. Pykrete. Dit composietmateriaal is gemaakt met 14% zaagsel of een andere organische houtpulp, in een 86% ijsmatrix. De naam komt van de uitvinder, Geoffrey Pyke, die het aan de Royal British Navy voorstelde om moeilijk te zinken vliegdekschepen te maken. Pykrete heeft een hardheid die dicht bij beton ligt, een lage smeltindex en een enorme weerstand tegen spanningen.
8. Glasvezelversterkt kunststof. Bekend als GFRP (Glasvezelversterkt kunststof in Engels), Het is een composietmateriaal dat een kunststof of harsmatrix vormt, versterkt met glasvezels. Het resultaat is een lichtgewicht, sterk, gemakkelijk te vormen materiaal, in de volksmond ook wel "glasvezel" genoemd.. Het wordt veel gebruikt bij de fabricage van onderdelen, in de nautische en telecommunicatie-industrie, maar ook in de bouwsector.
9. Asfalt beton. Zeer gebruikt bij bestrating van wegen of snelwegen, asfaltbeton Het bestaat uit een mengsel van verschillende soorten asfalt en minerale toeslagmaterialen om een ​​uniforme en bitumineuze pasta te verkrijgen die, wanneer deze warm wordt aangebracht, uithardt en waterdicht maakt., een ideaal materiaal voor stedelijke openbare werken.
10. Bot. Een ander voorbeeld van composietmaterialen in de natuur zijn botten, gemaakt van hogere dieren binnenin een botmatrix versterkt door collageenvezels, een eiwit dat het zijn natuurlijke weerstand geeft, dankzij het calcium waaruit zijn structuur is gemineraliseerd. Dit resulteert in een hard, broos, maar lichtgewicht item.