Compozit

Un compozit este un material solid, format din două sau mai multe substanțe componente, diferite și distincte, care-și păstrează caracteristicile fizice, contribuind în același timp la realizarea proprietăților cerute pentru produsul finit.

Compozitele și fabricarea acestora nu reprezintă noutăți. De fapt, aceasta este una dintre cele mai vechi metode de inginerie folosite de om. Diverse compozite, cum ar fi argila armată cu paie, au fost folosite pentru construcții din vremuri preistorice. Astăzi, compozitele sunt peste tot în jurul nostru. De exemplu, majoritatea clădirilor sunt compozite, realizate din cele mai noi materiale, cum ar fi tipuri diferite de beton armat cu oțel sau panouri sandwich. De asemenea, poliesterul armat cu fibra de sticlă este folosit extensiv pentru construirea multor produse cum ar fi bărci, iahturi, rezervoare, conducte, etc.

Materialele compozite sunt materialele utilizate pentru fabricarea de produse compozite. Trei tipuri de materiale sunt folosite în majoritar în industria de azi: Materialul de bază (matricea) este un fel de adeziv care înconjoară, acceptă și păstrează împreună materialul de armare.

Materialele de armare sunt, de obicei, tipuri de fibre care prezintă caracteristici fizice deosebite (mecanice sau electrice).

Materialul de bază (matricea) este, în forma finală, un material solid cu densitate redusă, folosit în/între straturile de armătură formând un tip de structură de tip sandwich.

O scurta istorie

Arheologii spun că oamenii au folosit materiale compozite cel puțin 5.000 până la 6.000 de ani în urmă. În Egiptul antic, cărămizi făcute din lut și paie pentru a înveli și consolida structurile din lemn, cum ar fi forturi și monumente. În unele părți din Asia, Europa, Africa și America, culturi indigene pentru a construi structuri din nuiele (scânduri sau benzi de lemn) și mânji (un compozit de noroi sau lut, paie, pietriș, var, fân și alte substanțe).

O altă civilizație avansată, mongolii, au fost, de asemenea, pionieri în utilizarea materialelor compozite. Au început în jurul lui 1200, să construiască arcuri armat din lemn, os, si adeziv natural, învelite cu coajă de mesteacăn. Acestea au fost mult mai puternice și mai precise decât arcuri simple, din lemn, ajutând Imperiul mongol Genghis Khan să se răspândească în Asia.

Epoca modernă a compozitelor a început în secolul 20 cu inventarea de materiale plastice timpurii, cum ar fi bachelita și de vinil, precum și produse din lemn de inginerie, cum ar fi placaj. Un alt compozit esențial, Fiberglas(fibră de sticlă), a fost inventat în 1935. A fost mult mai puternic decât compozitele anterioare, putea fi turnat și în formă, și a fost extrem de usor si durabil.

Al doilea război mondial a grăbit inventarea, încă mai multe materiale compozite derivate din petrol, dintre care multe sunt încă în uz și în prezent, inclusiv poliester. În 1960 a avut loc introducerea mai sofisticată a compozitelor, cum ar fi Kevlar și fibra de carbon.

Materiale compozite moderne

Astăzi, utilizarea de materiale compozite a evoluat pentru a încorpora în mod obișnuit o fibră structurală și un material plastic, acest lucru este cunoscut sub numele de Fiber plastic armat sau FRP pentru scurt. Ca și paie, fibrele asigură structura și rezistența compozitului, în timp ce un polimer de plastic deține fibrele împreună.

Tipuri comune de fibre utilizate în compozite FRP includ:

- fibra de sticlă

- fibra de carbon

- fibre de aramid

- fibre de bor

- fibra bazalt

- fibre naturale (lemn, in, cânepă, etc.)

În cazul fibrei de sticlă , sute de mii de fibre de sticlă mici sunt compilate împreună și fixate rigid , în loc de o rășină polimer plastic. Rășini plastice comune utilizate în compozite includ:

- epoxidice

- vinil Ester

- poliester

- poliuretan

- polipropilenă

Exemple de materiale compozite: