Что такое композит?




Что такое композит?

Переходим к следующим абзацам:

  • Что такое композит?
  • Композитная конструкция
  • Свойства композитов
  • Виды композитов
  • Композиты — применение в вашем доме
  • Фанера, OSB и МДФ — мебель и другое
  • Напольные панели — функциональная классика
  • Композитная доска — для террасы и сада
  • Минеральные ламинаты — современные раковины
  • Бетон — универсальный строительный материал
  • Стеклокерамический материал — индукционные плиты

Что такое композит?

Хотя композит ассоциируется с современностью, самые старые материалы этого типа были созданы много веков назад. Один из самых известных представителей — знаменитый китайский лак, из которого изготавливали мебель и посуду — он был известен уже пятьсот лет до нашей эры!

Еще один не менее популярный композит, который вы найдете на страницах истории, — это дамасская сталь, которая использовалась для создания лучших средневековых образцов холодного оружия. Что связывает бумажно-полимерный материал с металлическим сплавом? Что такое композитные материалы?

Характеристики композита предполагают, что он представляет собой смесь двух или более компонентов — отсюда и его название. Структура такой комбинации неоднородна, а это значит, что обычно (но не всегда) ингредиенты можно распознать невооруженным глазом.

Идея создания композитного материала состоит в том, чтобы суммировать лучшие характеристики компонентов. Удачный композит — это комбинация, которая имеет лучшие параметры, чем каждое из исходных веществ в отдельности.

Композит — одно из важнейших достижений материаловедения. Бесценным преимуществом этой группы материалов является сочетание свойств, которых нет в натуральном сырье. В основном это очень высокая прочность, которая сочетается с малым весом и оптимальной плотностью. Материалы, полученные от природы, обычно сочетают в себе прочность со значительным весом, тогда как легкость и низкая плотность являются характеристиками хрупких или легко биоразлагаемых материалов.

Композитная конструкция

Согласно предположениям, которые следуют из основного определения, композит — это искусственный материал, который содержит как минимум два компонента с разными физико-химическими свойствами .

Конструкция композита неоднородна — в поперечном сечении видны слои, которые профессиональные инженеры называют фазами. Важной особенностью структуры композитного материала является равномерное распределение всех составляющих веществ по объему — это означает, что все фазы проходят параллельно через всю пластину или массив материала.

Самый простой композит — это материал, состоящий из двух фаз. Более глубокий заглубленный слой обычно служит арматурой и отличается высокими прочностными параметрами по массе. Внешняя фаза играет роль матрицы , поэтому к ее наиболее распространенным преимуществам можно отнести устойчивость к погодным условиям и незначительные механические повреждения, такие как царапины, вмятины или истирание. Самые популярные виды матриц — это полимерные, керамические и металлические материалы.

Среди специалистов по материаловедению бытует мнение, что соединяемые вещества могут быть любого типа. Можно не только создать смесь материалов из одной категории, но, прежде всего, скрестить разные компоненты. Композит может быть изготовлен из материалов органического происхождения (дерево, стекло, полимеры), металлов или керамики, среди прочего.

Создать простую композицию настолько легко, что многие из этих задач можно поручить правильно запрограммированному компьютеру. Однако материалы, на которые мы возлагаем самые высокие ожидания, часто требуют целой команды инженеров, которые долгое время думают о наилучшем решении и тестируют перспективные концепции. Для того чтобы композит хорошо выполнял свои функции, входящие в его состав материалы должны соответствовать нескольким условиям.

Прежде всего, ингредиенты должны быть физико-химически совместимыми — и, следовательно, совместимыми. Также важно, чтобы их синергия основывалась на ключевых преимуществах отдельных фаз. Это значит, что материалы не должны терять своих положительных свойств в результате соединения с другими. Самая сложная проблема для инженеров, проектирующих композиты, — это создать соединение, которое позволит максимально использовать параметры компонентов.

Свойства композитов

Представление конкретных параметров чрезвычайно сложно из-за разнообразия составляющих веществ, из которых сделаны целевые композитные материалы. Характеристики этих материалов как группы сводятся к указанию наиболее важных правил.

Свойства композитов должны быть как минимум суммой свойств составляющих материалов. Этот принцип написан инженерами в виде уравнения, которое в некотором смысле противоречит общеизвестным правилам математики: A + B = K — или 2 + 2 = 6 [2]. Это означает, что композит не только суммирует свойства компонентов, но и приобретает совершенно новые благоприятные параметры в наилучшей возможной ситуации, которых нет ни в одной из фаз по отдельности.

Какими характеристиками должен обладать композит, обычно зависит от предполагаемого использования. Универсальным преимуществом является долговечность конструкции, а также устойчивость поверхностной фазы к механическим повреждениям, например царапинам, истиранию или вмятинам. Некоторые смеси способны нести огромные нагрузки, другие хорошо выдерживают влагу или обладают термостойкостью. Широкая область применения композиционных материалов обуславливает разнообразие их свойств.

Виды композитов

Бесчисленные композитные материалы делятся в первую очередь по типу армирования и матрицы, но после такой обильной дозы специальных знаний пора приступить к делу — узнать о самых популярных типах композитов! В этом отрывке из статьи мы более подробно рассмотрим материалы, с которыми вы можете сталкиваться ежедневно, особенно в собственном доме. Потом обсудим их применение.

К наиболее популярным композитным материалам относятся:

  • фанера,
  • OSB,
  • Плита МДФ ,
  • напольные панели,
  • композитная доска,
  • минеральные ламинаты,
  • бетон
  • стеклокерамический материал.

Типы комозитов

Среди названных материалов наибольшую группу составляют композиты на основе древесины — использование этого вида материалов наиболее распространено при строительстве и обустройстве жилых домов. Бетон также пользуется большой популярностью благодаря своей универсальности. В свою очередь, уникальные свойства стекла как компонента композиционных материалов позволяют использовать этот вид смесей для специальных задач.

Композиты — применение в вашем доме

Для чего стоит использовать композитные материалы? Мы собрали для вас небольшую информацию о наиболее важных свойствах вышеупомянутых материалов и их основных применениях в домашнем хозяйстве.

Фанера, OSB и МДФ — мебель и другое

Это наиболее часто используемые материалы на основе древесины. Фанера, или фанера, представляет собой материал, полученный путем склеивания слоев древесины сосны, ольхи или березы. Основное преимущество фанеры в том, что ее легко моделировать при высоких температурах, поэтому из нее можно делать мебель интересной геометрии.

Чуть шире применение плит OSB и MDF. Первый из них отличается прочностью и может быть использован для строительных работ — подробнее читайте в статье Плиты OSB — виды и применение . В свою очередь, МДФ принимает разные формы, поэтому его чаще всего используют в интерьере. Если вы ищете интересное и современное вдохновение, обратите внимание на панели МДФ 3D .

Напольные панели — функциональная классика

Панели отличаются не только разнообразием эстетики. Этот многослойный материал также впечатляет своими прочностными параметрами. Почему стоит выбрать ламинатные панели? Хотя они выглядят как необработанное дерево, на самом деле они созданы на основе комбинации нескольких композитов. Сердцевина панели — это обычно МДФ или ХДФ (повышенной твердости) на сплаве целлюлозы и смолы. Поверхность защищена минеральным ламинатом, устойчивым к механическим повреждениям.

Композитная доска — для террасы и сада

Это современное решение, которое чаще всего используется при обустройстве сада и террасы. Материал из дерева и полимера отличается устойчивостью к влаге и биоразложению — не требует пропитки и его легко содержать в чистоте. Узнайте, почему стоит выбрать композитную террасную доску для террасы и выберите идеальную модель.

Минеральные ламинаты — современные раковины

Мы уже упоминали этот тип композитов в отношении панелей, но у минеральных ламинатов есть много других применений. Такая комбинация устойчива к влаге и различным видам механических повреждений, поэтому отлично подходит для кухни. Иногда для изготовления столешниц используется минеральный ламинат, но обычно из него делают гранитные раковины. Сочетание прочного минерала с эпоксидной смолой отличается не только прекрасными прочностными параметрами, но и невероятными эстетическими ценностями. Раковина, напоминающая массивный камень, прекрасно дополнит любую обстановку — как классическую, так и современную.

Бетон — универсальный строительный материал

Бетон — это материал, состоящий в основном из заполнителя и цемента. Этот «искусственный камень» был известен еще в древности. Композит можно дополнительно армировать стальной арматурой — такой вид конструкции называется железобетонным или сокращенно железобетонным. Это универсальный строительный материал, который в основном используется для строительных работ.

Стеклокерамический материал — индукционные плиты

Стеклокерамический композит — это материал, чрезвычайно устойчивый к нагреванию и тепловым ударам, поэтому он идеально подходит для производства индукционных плит. Быстрый нагрев поверхности не приведет к растрескиванию материала. В свою очередь, добавление минералов увеличивает устойчивость к механическим повреждениям, связанным с весом сосудов.