Thành phần cấu tạo và ứng dụng của vật liệu composite

Với những tính chất hấp dẫn của vật liệu composite mà nó có rất nhiều ứng dụng. Đây chính là vật liệu của tương lai, nó đang thay thế dần hầu hết các loại vật liệu truyền thống: kim loại, gỗ, gốm sứ,… Vậy đây là loại vật liệu gì? Nó có thành phần cấu tạo như thế nào? Và ứng dụng ra sao?

Vật liệu composite là gì?

Vật liệu composite hay còn có tên gọi khác là composite, vật việu compozit, vật liệu tổng hợp. Đây là một loại nguyên vật liệu được tổng hợp từ 2 hay nhiều vật liệu khác nhau tạo thành một loại vật liệu mới. Mang tính chất và những công dụng vượt trội hơn hẳn so với những vật liệu ban đầu.

Thành phần cấu tạo và ứng dụng của vật liệu composite

Những vật liệu tổng hợp đã được con người sử dụng từ rất lâu trước đây. Khi con người biết trộn những viên sỏi nhỏ vào đất để làm gạch. Hay trộn bùn với rơm băm nhỏ để làm vách nhà,… Mặc dù vậy nhưng ngành khoa học về vật liệu composite chỉ mới hình thành khi xuất hiện công nghệ chế tạo tên lửa (Mỹ) ở những năm 50. Từ đó đến nay khoa học công nghệ của loại vật liệu này đã phát triển trên toàn thế giới với tên gọi “vật liệu composite”.

Cấu tạo và tính chất của vật liệu composite

Cấu tạo

Composite thực chất là một loại nhựa tổng hợp. Nhưng nó khác hẳn các loại nhựa khác trên thị trường hiện nay.  Bởi nó có thể có nhiều đặc tính khác nhau của rất nhiều các vật liệu khác. Vật liệu composite thường gồm hai thành phần chính: Vật liệu nền và vật liệu gia cường.

Cấu tạo và tính chất của vật liệu composite

• Vật liệu nềnhay còn gọi là pha nhựa có chức năng đảm bảo các thành phần cốt bên trong composite được liên kết với nhau nhằm tạo ra tính nguyên khối và thống nhất cho composite. vật liệu nền bao gồm polymer (polyester, PE, PP, PVC, Epoxy, cao su…), kim loại, ceramic (xi măng…).
• Vật liệu gia cường(phần cốt): Thành phần này giúp composite có các đặc điểm cơ lý tính cần thiết. Về cơ bản có hai kiểu vật liệu cốt là dạng cốt sợi (ngắn hoặc dài) và dạng cốt hạt. Vật liệu gia cường gồm các loại sợi (thủy tinh, cellulose, cacbon, acramic…), hạt (hạt kim loại, hạt đất sét, bột gỗ, bột đá…), hoặc các hình dạng đặc biệt khác.

Tính chất của các thành phần

Vật liệu nền :

• Là chất kết dính và tạo môi trường phân tán.
• Truyền ứng suất sang pha gia cường khi có ngoại lực tác dụng.
• Bảo vệ pha gia cường không bị hư hỏng do tấn công của môi trường.
• Bền dẻo dai (chống lại sự phát triển của vết nứt).
• Ngoài ra còn đóng góp các tính chất cần thiết khác như: cách điện, độ dẻo dai, màu sắc….

Vật liệu gia cường (phần cốt):

• Đóng vai trò là điểm chịu ứng suất tập trung.
• Tính kháng hóa chất môi trường và nhiệt độ.
• Phân tán tốt vào VL nền.
• Thuận lợi cho quá trình gia công.
• Truyền nhiệt và giải nhiệt tốt.
• Thân thiện với môi trường.
• Hạ thấp giá thành mà đem lai tính chất vượt trội.