Kakve su svrhe složenih materijala?

Sadržaj:

Anonim

Kompozitni materijali uključuju sve proizvode izrađene od mješavine dvaju ili više osnovnih materijala, prema podacima Sveučilišta u Delaveru za kompozitne materijale. Miješajući više materijala zajedno, proizvođači mogu kombinirati najbolja svojstva svake osnovne komponente. Kompozitni materijali obično nude poboljšanu čvrstoću ili izdržljivost u odnosu na mnoge druge proizvode i mogu pružiti dodatne prednosti poput otpornosti na vlagu ili koroziju. Neki primjeri kompozitnih materijala uključuju vlaknasti cement, termoplastiku ili kompozitne proizvode od drva.

Kompozitni sporedni kolosijek izgleda poput drva, ali nudi vrhunsku otpornost na trulež i plijesan. Zasluge: Andy Piatt / iStock / Getty Images

Građevinski materijal

Kompozitni proizvodi koriste se u raznim aplikacijama za stambenu i komercijalnu izgradnju. Cijeli domovi mogu se uokviriti pomoću plastificiranih greda i rešetki umjesto tradicionalnog uokvirivanja drva. Prevlačenjem greda plastikom, proizvođači smanjuju rizik od oštećenja truleži ili termita, što produžava životni vijek konstrukcije. Slični proizvodi koriste se za izgradnju vanjskih paluba i trijema.

Cementarne šindre ojačane vlaknima stvaraju krov bez održavanja koji traje desetljećima, dok vlakno-cementna obloga nudi izgled drva bez održavanja. Vrata i podovi izrađeni od kompozitnih materijala oponašaju izgled drva i često koštaju mnogo manje. Ploče ojačane vlaknima ili FRP koriste se na mnogim zidovima kupaonice i kuhinje kako bi se stvorila trajna i vodootporna površina koju je lako očistiti.

Zrakoplov

Prema Australijskoj akademiji znanosti, moderni zrakoplovi bili bi mnogo manje učinkoviti da složeni materijali ne bi bili dostupni. Kompoziti poput aluminija ili karbonskih vlakana ojačanih fiberglasom stvaraju materijale dovoljno lagane za letenje, ali dovoljno jake da podnose pritisak visokih visina i česte zlouporabe. Predmeti poput krila i repa zrakoplova, kao i propeleri i rotori, često su izrađeni od kompozita. Ovi materijali zadržavaju se u širokom rasponu temperatura i vrlo su otporni na hrđu i koroziju. U pogledu estetike, mnogi kompozitni materijali koji se koriste u gradnji zrakoplova lako se oblikuju i oblikuju kako bi odgovarali dizajnerskim i inženjerskim planovima.

Sportski

Brojni različiti sportski proizvodi uključuju komponente na bazi složenih materijala. Mnoge moderne palice za bejzbol izrađene su u cijelosti od metala ili drveta od kompozita ili sadrže kompozitnu ručku za otpornost na lom. Proizvođači golfa i tenisa također se oslanjaju na kompozite za poboljšanje snage i smanjenje težine u klubovima i reketima. Ostala sportska oprema, uključujući daske za surfanje i skije, sadrži kompozitne materijale koji dodaju fleksibilnost uz održavanje izdržljivosti.

vožnja čamcem

Mnogi moderni brodovi izrađeni su od složenih materijala poput stakloplastike ili termoplastike. Dok su tradicionalni drveni čamci tijekom vremena bili podložni truleži ili kresanju, a metalni su brodovi bili teški i vjerojatno će zahrđati, kompoziti nude vrhunske performanse i manje održavanja. Lagane su dovoljno da ostanu u vodi, a opet dovoljno jake da se odupru pukotinama i pucanju. Većina složenih čamaca vjerojatno neće korodirati, čak ni nakon učestalog izlaganja slanoj vodi i morskom zraku. Osim trkačkih i zabavnih čamaca, kompozitni materijali koriste se na kajacima, kanuima i mlaznim skijama.

Balistička zaštita

Kompozitna vlakna na bazi ugljika često se koriste za izradu neprobojnih prsluka i drugih balističkih zaštitnih uređaja. Ta vlakna, uključujući Kevlar, proizvode prilično lagane mogućnosti karoserije koje nude učinkovitu zaštitu od metaka, plamena i nekih eksploziva. Prema Massachusetts Institute of Technology, Kevlar je pet puta jači od čelika, a opet samo upola gušći od stakloplastike. Zajedno s drugim kompozitnim vlaknima, Kevlar je spasio tisuće života i revolucionarizirao zaštitnu opremu za provođenje travnjaka i vojno osoblje.

Kakve su svrhe složenih materijala?