Композитни материали звучи много модерно, но въпреки че отпраща мисълта към свръхвисоки технологии и материали, такава е и натуралната дървесина, и прастарите зидове, изградени от слама и кал, и папиемашето, което децата правят в училище от хартия и лепило.

Структурата на композита се състои от матрица и армировка.
Основните елементи на един композит са матрицата и армировката

Какво представлява така нареченият композит

Това е материал, получен от комбинацията на най-малко два различни компонента с различни качества, между които няма химически взаимодействия, те не се смесват, разтварят и т. н. В същото време той има свойства, неприсъщи на самите компоненти по отделно – по-здрав е, по-лек, по-гъвкав, по-устойчив на различни въздействия – примерно – на натиск, на опън, на електрически ток, на температура и т. н.

Обикновено едната от съставките се нарича матрица, другата – армировка. Армировката е по-твърдият, по-здравият материал. Така в дървесината матрицата е лигнинът, целулозата – армировката. В кирпича – калта и сламата, в стоманобетона – бетон и желязо, във фибростъклото – пластмаси и стъклени нишки и т. н. Композитните материали, освен влакнести, могат да са и слоести – получени от слепване на слоевете материал под различен ъгъл. Спечените се изработват чрез термообработка и слепване на разпрашени съставки. При дисперсните армировката е от дребни частици – примерно – чакъл и пясък в бетона, метални или керамични късчета в модерните композити.

Композитни материали тип сандвич с алуминиева повърхност.
Композитни материали с алуминиева повърхност се използват във всяка сфера

Произвеждат се обикновено чрез пресоване, високотемпературна обработка, разплавяване и втвърдяване, последователно нанасяне на течни смоли върху армировката и т. н.

Предимства на композитите

  • Ниското тегло е едно от основните им достойнства. Така въглеродните подсилени влакна са пет пъти по-леки от стомана клас 1020, но са и до пет пъти по-здрави от нея.
  • Химически устойчиви са.
  • Издържат на температурни колебания в много широки граници.
  • Електроизолационните и топлоизолационните им качества са отлични.
  • Трайни са. Не корозират. Няма умора на материала.
  • Притежават специфични качества, които отсъстват в естествените материали (добавена функционалност, свобода на дизайна).
  • Обработват се лесно.
  • Поддържат се много по-лесно от дървото, камъка и метала – на практика в повечето случаи нямат нужда от поддръжка.

Всяка потребност, възникваща в производството, строителството, във всяка сфера на живота, може да бъде задоволена от определен композит. Затова модерните композитни материали печелят все повече територии – включително в екстериорния и интериорен дизайн и в производството на мебели.

Красива функционална вана от композит.
Композитите намират широко приложение в интериорния дизайн

За какво се използват композитни материали

Те са навсякъде – като започнете от кухненската мивка от гранитни частички, слепени със смоли и различни багрила, минете през мебелите от дървесни плоскости, сандвич панелите, прилагани в строителството, автомобилите, скейт бордовете и сърфовете, плавателни съдове, космическите апарати и ракетите, изключително гъвкавите и здрави карбонови въдици, бакелитовите части в електроинсталациите и т. н.

Керамичните композити са предназначени за работа при високи температури и са особено подходящи за топлообменници. Въглеродните са изключително устойчиви на износване при триене и от тях се правят лагери и зъбни колела за специализирана техника. Композити с армировка от бор проявяват пиезоелектрически свойства – генерират електричество при физически въздействия – усукване, разтягане и т. н. Най-популярните изделия от кевлар (от семейството на арамидите) са бронежилетки, каски, тенис ракети, принадлежности за голф, но от него се строят и самолети. По-здрав от кевлара е композитът от графенови (алотропна форма на въглерода) и въглеродни нанотръби.

Тъкан от карбонови влакна
Въглеродните (карбонови) композити са едни от най-здравите композитни материали за сега

На пазара излизат все нови и нови композитни материали. Когато за определени нужди на индустрията е необходим материал с определени качества, той се проектира и произвежда – композит с конкретните свойства, нужни за съответното производство.

Имат ли модерните композитни материали въобще недостатъци? Да, обикновено са доста скъпи.

Тази статия може да бъде полезна и на ваши приятели. Моля, споделете я чрез бутоните за най-популярните социални мрежи отдолу. Благодаря ви!