Vật liệu composite được coi là vật liệu của tương lai và nó dần thay thế nhiều vật liệu truyền thống. Với tính ứng dụng cao đi kèm với nhiều ưu điểm. Trong khuôn khổ bài viết hôm nay, T&T Hà Nội sẽ giải đáp mọi thắc mắc về composite là gì? cấu tạo và ứng dụng của composite là gì?
Contents
Composite là gì?
Composite còn được gọi theo cách khác chất liệu tổng hợp. Composite chứa các nguyên liệu được tổng hợp từ rất nhiều vật liệu khác nhau để tạo nên một vật liệu mới hoàn hảo hơn, độ bền cao hơn. 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.
Ví dụ, những sợi thủy tinh với độ bền cao được kết hợp với chất liệu nhựa Polyester với tính chất kháng hóa. Khi đó, sẽ tạo nên một vật liệu tổng hợp hội tụ những ưu điểm của 2 vật liệu trên.
Tương tự như vậy, nhựa PVC được đưa vào làm chất nền cho gỗ sẽ có được vật liệu mới là composite gỗ nhựa. Loại này sẽ có nhiều tính chất mới như độ bền cao hơn, chống nước, ngăn chặn mối mọt hoặc cong vênh,…
Cấu tạo của composite là gì?
Composite được cấu tạo với hai thành phần chính được gọi là vật liệu nền và vật liệu gia cường.
Vật liệu nền (tên gọi khác pha nhựa): có chức năng chính là đảm bảo các thành phần với cốt bên trong composite sẽ được liên kết với nhau. Từ đó, được tạo thành tính nguyên khối và thống nhất cho composite. Các vật liệu nền sẽ gồm có những chất liệu như polymer (polyester, PVC, Epoxy, PE, cao su, PP,…), các kim loại, ceramic (xi măng,…),…
Vật liệu gia cường (hay còn gọi phần cốt): là thành phần giúp cho vật liệu có thêm những ưu điểm có cơ tính. Hiện nay, có hai dạng chính là dạng cốt sợi ngắn hoặc cốt sợi dài như sợi thủy tinh, sợi cellulose, sợi carbon, sợi acrylic,… Loại còn lại là dạng cốt hạt như các hạt kim loại, bột gỗ, bột đá, hạt đất sét…
Ưu nhược điểm của vật liệu composite
Ưu điểm
Composite có rất nhiều ưu điểm so với các loại vật liệu truyền thống khác, như:
- Trọng lượng nhẹ hơn các vật liệu khác nhưng cũng có khả năng chống chịu va đập tốt, có khả năng uốn, kéo dễ dàng hơn so với thủy tinh, gốm hay gỗ,…
- Composite có độ bền rất cao để có thể chịu được những tác động của môi trường bên ngoài, chống ăn mòn do hóa chất, bảo vệ vật liệu tránh không bị oxi hóa.
- Chi phí bảo quản thấp, không mất chi phí sơn các lớp ngoài như gỗ hay kim loại.
- Có đặc tính cách điện, cách nhiệt tốt, chống cháy, chống lạnh hiệu quả, an toàn khi sử dụng.
- Composite cũng có ưu điểm không thấm nước, không độc hại, có thời gian sử dụng lâu dài, chống chịu được thời tiết và những tác động của tia tử ngoại.
- Với trọng lượng nhẹ giúp cho việc gia công đơn giản, dễ tạo thành nhiều sản phẩm với hình dạng khác nhau.
- Do vậy, người dùng dễ vận chuyển, lắp đặt cũng như bảo trì và bảo dưỡng dễ dàng, việc sửa chữa có chi phí thấp.
- Vật liệu composite mang đến màu sắc đa dạng, rất đẹp bền màu, hạn chế bị phai màu.
- Giá thành cạnh tranh, thấp hơn so với nhiều loại vật liệu khác.
Nhược điểm
Bên cạnh những điểm ưu việt của vật liệu composite, chúng ta vẫn cần biết đến những nhược điểm của loại vật liệu này để ứng dụng phù hợp:
- Khó tái chế, tái sử dụng khi hư hỏng hoặc là phế phẩm trong quá trình sản xuất.
- Giá thành nguyên liệu thô tương đối cao, phương pháp gia công tốn thời gian.
- Phức tạp trong phân tích cơ, lý, hóa tính của mẫu vật.
- Chất lượng vật liệu bị phụ thuộc nhiều vào trình độ của công nhân.
Ứng dụng của composite là gì?
Vật liệu composite được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực để tạo ra các sản phẩm phục vụ đời sống, sản xuất khắc phục những nhược điểm mà những loại vật liệu khác có, góp phần nâng cao hiệu suất, hiệu quả, chất lượng công việc và đời sống con người, ví dụ như:
- Vỏ động cơ tên lửa
- Vỏ tên lửa, máy bay, tàu vũ trụ
- Bình chịu áp lực cao.
- Ống dẫn xăng dầu composite cao cấp 3 lớp (Sử dụng công nghệ cuốn ướt của Nga và các tiêu chuẩn sản xuất ống dẫn xăng, dầu).
- Ống dẫn nước sạch, nước thô, nước nguồn composite (hay còn gọi là ống nhựa cốt sợi thủy tinh);
- Ống dẫn nước thải, dẫn hóa chất composite;
- Ống thủy nông, ống dẫn nước nguồn qua vùng nước ngập mặn, nhiễm phèn;
- Vỏ bọc các loại bồn bể, thùng chứa hàng, mặt bàn ghế, trang trí nội thất, tấm panell composite;
- Hệ thống ống thoát rác nhà cao tầng;
- Hệ thống sứ cách điện, sứ polymer, sứ silicon, sứ epoxy các loại sứ chuỗi, sứ đỡ, sứ cầu giao, sứ trong các bộ thiết bị điện, chống sét, cầu chì;
- Lốp xe ô tô, xe máy, xe đạp;
- Vỏ tàu thuyền composite (vỏ lãi)…..
- Thùng rác công cộng
- Mô hình đồ chơi trẻ em
- Vật liệu sửa chữa, nâng cấp công trình dân dụng và công nghiệp, cụ thể như sợi carbon, sợi thủy tinh để gia cố các kết cấu công trình cầu cảng, tấm bọc cọc pilejax, tấm bọc cọc Pilecoat Singapore.
Composite được sử dụng trong việc sản xuất nắp hố ga
Nắp hố ga composite là loại nắp hố ga được làm từ các loại vật liệu composite. Công nghệ sản xuất của nó rất khác so với nắp hố ga gang, chẳng hạn như nắp hố ga bằng sợi carbon, nắp hố ga bằng sợi carbon được sử dụng chủ yếu để cải thiện sức mạnh và hiệu suất chịu tải của nắp hố ga.
