Mis on komposiitmaterjal?
Aug 28, 2024| 1. Mis onkomposiitmaterjal?
Lihtsamalt öeldes on komposiitmaterjal uus materjal, mis ühendab erinevaid materjale, kuid säilitab siiski oma omadused ning komposiitmaterjalil on ainulaadne omaduste ja omaduste kogum, mis on kasulikum kui ühest materjalist.
Millest komposiidid on valmistatud?
Iga komposiitmaterjal sisaldab alusmaterjali ja tugevdusmaterjali osa. Alusmaterjal mähib armeerimismaterjali ja hoiab tugevdusmaterjali suhtelist asendit. Maatriks aitab kanda komponendi pinnale avalduvat jõudu üle tugevdusmaterjalidele ja nende vahel ning enamus materjale võib täita maatriksi rolli.
Laiemas mõttes klassifitseeritakse alusmaterjalid, näiteks: muda; Tsement; Asfalt; Kumm; Plastid; Keraamika; Süsinik; Metallist ja nii edasi. Tugevdusainel on mitmesuguseid vorme, näiteks: pulber või polümeriseeritud mineraal; Vurrud (väga lühikesed kiud); Tükeldatud kiud; Pidevad kiud jne.
2. Komposiitmaterjalide eelised?
- Sellel on kõrge eritugevus ja erimoodul (jäikus);
- Seda saab kasutada laias temperatuurivahemikus ja selle kasutustemperatuur on kõrgem kui selle koostismaterjalide oma;
- Hea mõõtmete stabiilsus;
- Hea keemiline stabiilsus (polümeermaatrikskomposiitidel ja keraamilistel maatrikskomposiitidel on hea korrosioonikindlus);
- Hea vastupidavus väsimusele, libisemisele, löökidele ja purunemiskindlusele.
3. Komposiitmaterjalide kasutusalad erinevates valdkondades:
Komposiite kasutatakse paljudes tööstusharudes, mis tuginevad suure jõudlusega materjalidele. Selliste sektorite jaoks nagu lennundus, ehitus, autotööstus, energeetika, infrastruktuur, merendus-, sõjandus- ja sporditurg, süsinikkiuga tugevdatud polümeerid (CFRP) ja klaaskiuga tugevdatud polümeerid (GFRP) pakuvad komposiidid odavaid ja suure jõudlusega alternatiive.
- Auto
Autotööstusele pole komposiidid võõrad. Lisaks läbimurdeliste sõidukikujunduste võimaldamisele kasutatakse komposiite ka sõidukite massi ja süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamiseks ning neid saab kasutada kerepaneelide, piduriketaste ja isegi rattarummude valmistamisel.
- Ookean
Meretööstus kasutab tipptasemel komposiitmaterjalide valmistamise tehnikaid, kujundusi ja materjale, et muuta kered tugevamaks, kergemaks, kuluefektiivsemaks, vastupidavamaks ja kahjustustele vastupidavamaks. Lisaks kerede kergemaks muutmisele ja kahjustustele vastupidavamaks võib komposiite merel leida rohkemates laevapiirkondades – interjöörist mööblini superjahtidel.
- Sport ja vaba aeg
Spordivarustuse tootjad kasutavad oma toodete jõudluse parandamiseks komposiitmaterjale. Võidusõiduautode, jalgrataste ja kelkude tootjad kasutavad optimaalse aerodünaamilise jõudluse ja vastupidavuse tagamiseks komposiitmaterjale. Jalgpallikiivritest hokikeppideni kajakkide ja kelkudeni – komposiitmaterjalid võivad aidata sportlastel saavutada oma tippvõimsuse ning pakkuda nädalavahetustel sõdalastele vastupidavat ja kerget varustust.
- Arhitektuur
Üle maailma toetuvad arhitektid ja disainerid suuremahuliste projektide, aga ka äri- ja eluhoonete jaoks üha enam klaaskiust ja muudele komposiitmaterjalidele ning täiustatud materjalidele.
- Spordikomponendid
Komposiitmaterjale kasutatakse ka mitmesuguste suure jõudlusega spordikomponentide, näiteks lumelaudade, golfikepide jms tootmiseks.
Kokkuvõtteks võib öelda, et tänu oma ainulaadsetele füüsikalistele ja keemilistele omadustele on komposiitmaterjalidel märkimisväärsed eelised paljudes valdkondades, alates kosmosetööstusest kuni autotööstuseni, ja neil on lai valik rakendusi