TIN TỨC

Vật liệu composite – cuộc cách mạng về vật liệu mới

Vật liệu composite – cuộc cách mạng về vật liệu mới
5 6 votes

Việc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ composite vào sản xuất, kinh doanh là động lực thúc đẩy mạnh mẽ nền kinh tế thế giới. Hôm nay Necon sẽ giúp các bạn độc giả nắm được sơ qua ưu nhược điểm của vật liệu composite.

Vật liệu composite là gì?

Compsite còn gọi là Vật liệu tổng hợpVật liệu compozit,hay composite là vật liệu được tổng hợp từ hai hay nhiều loại vật liệu khác nhau, nhằm mục đích tạo nên một vật liệu mới, ưu việtbền hơn so với các vật liệu ban đầu. Vật liệu composite bao gồm vật liệu nền và cốt. Vật liệu nền đảm bảo việc liên kết các cốt lại với nhau, tạo cho vật liệu gồm nhiều thành phần có tính nguyên khối, liên tục, đảm bảo cho composite độ bền nhiệt, bền hoákhả năng chịu đựng khi vật liệu có khuyết tật. Vật liệu nền của composite có thể là polyme, các kim loại và hợp kim, gốm hoặc các bon (carbon). Vật liệu cốt đảm bảo cho composite có các mođun đàn hồiđộ bền cơ học cao. Các cốt của composite có thể là các hạt ngắn, bột, hoặc các sợi cốt như sơi thuỷ tinh, sợi polyme, sợi gốm, sợi kim loại và sợi các bon – carbon,…

Ưu điểm của vật liệu composite

Ưu điểm lớn nhất của composite là có thể thay đổi cấu trúc hình học, sự phân bố và các vật liệu thành phần đẻ tạo ra một vật liệu mới có độ bền theo mong muốn.  Rất nhiều đòi hỏi khắt khe của kỹ thuật hiện đại ( như nhẹ, lại chịu được nhiệt lên đến 3000oC,…) chỉ có composite mới đáp ứng nổi, vì vậy, vật liệu composite giữ vai trò then chốt trong cuộc cách mạng về vật liệu mới.

Ưu điểm của vật liệu composite được tổng hợp dưới đây:

  • Khối lượng riêng nhỏ, độ bền cơ học cao, độ cứng vững và uốn kéo tốt.
  • Khả năng chịu đựng thời tiết, chống lão hóa, chống tia UV cao, cách điện và cách nhiệt tốt.
  • Khả năng kháng hóa chất và kháng ăn mòn cao, không gây tốn kém trong bảo quản, không cần phải sơn phủ chống ăn mòn.
  • Gia công và chế tạo đơn giản, dễ tạo hình, tạo màu, thay đổi và sửa chữa, chi phí đầu tư trang thiết bị sản xuất và chi phí bảo dưỡng thấp.
  • Tuổi thọ sử dụng cao (thời gian sử dụng dài hơn kim loại, gỗ khoảng 2-3 lần).

Nhược điểm của vật liệu composite

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 vật liệu composite

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 chuấn 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 ngậm 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 cilicon, 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 dụngcông nghiệp, cụ thể như sợi carbon, sợi thủy tinh để gia cố các kết cấu công trình cầu cảng, tấm bọc cọc pilejax