Skriuwer:
Peter Berry
Datum Fan Skepping:
17 July 2021
Datum Bywurkje:
13 Meie 2024
Kontint
Degearstalde materialen binne dyjingen dy't út twa of mear ferskillende eleminten as stoffen besteane, waans kombinaasje de resultearjende saak de mienskiplike skaaimerken jout fan har komponinten, dat is, dy fan 'e twa orizjinele stoffen tagelyk.
Hjirmei kinne in spesifike seleksje fan komponinten materialen krije mei ûngewoane skaaimerken yn termen fan stivens, ljochtheid, wjerstân, geleiding fan elektrisiteit, korrosjebestriding, ensfh.
De measte kompositen binne keunstmjittich makke troch de minske, hoewol guon yn 'e natuer kinne ferskine, produkt fan' e evolúsje fan 'e libbene wêzens. En yn in protte gefallen binne se bindematerialen dy't profitearje fan 'e gemyske ynteraksje fan har komponinten.
Yn algemiene termen, gearstalde materialen wurde karakterisearre troch:
- Bestiet út twa of mear fysyk te ûnderskieden, mar meganysk skiedbere komponinten.
- Lit ferskate gemysk ferskillende fazen (eleminten) sjen, ûnoplosber ûnderinoar en ek skieden troch in tuskenfase as interface.
- Besitte hege synergy, dat is, syn meganyske eigenskippen binne superieur oan 'e ienfâldige som fan dy fan har komponinten apart.
- Skilje fan polyfase materialen, lykas metalen legeringen, wêryn it mooglik is de oanwêzige fazen te feroarjen troch termyske fariaasje (waarmte).
- Besitte in fersterkingsmiddel (in tafoege faze) en in matriks (fersterke faze).
Soarten gearstalde materialen
De folgjende soarten gearstalde materialen kinne wurde identifisearre:
- Partikelfersterkingskompositeiten. Ferspraat yn in sêftere matriks en ductile, komponinten fan in hurd en broos materiaal wurde diskreet en unifoarm ferspraat.
- Fersprieding ferhurde kompositeiten. Se presintearje fersterkende dieltsjes fan heul lytse maten, ferspraat yn 'e basismatrix.
- Fiber fersterke gearstalde materialen. Dizze materialen befetsje meastentiids trekbestindige fezels yn in matriks meastentiids makke fan hars dy't de fezels omhult, de lading fan 'e brutsen fezels oerbringt nei de yntakte en dy't bysûnder wjerstân krijt.
- Strukturele gearstalde materialen. Besteande út sawol ienfâldige as gearstalde materialen, meastentiids laminair (sandwich) lykas dy brûkt yn 'e bou, om de eigenskippen fan beide materialen yn deselde muorre te kombinearjen.
It kin jo tsjinje: Foarbylden fan natuerlike en keunstmjittige materialen
Foarbylden fan gearstalde materialen
- Cermet. Konjunksje fan keramyk en metaal, se waarden ûntworpen om hege temperatueren te wjerstean en wjerstân te wjerstean, lykas keramyk, mar genietsje fan de ferbaarlikens fan metalen. Gewoanlik is de matriks fan dizze materialen metaal (nikkel, molybdeen, kobalt) en de fersterkingsfaze troch koalhydraten refractories (oksiden, albumine, borides) typysk foar keramyk. Dit makket it mooglik om snijynstruminten te meitsjen dy't taaiheid kombinearje mei roestvrij stiel en in langere servicelibben hawwe., foaral de nije ûntwikkelingen basearre op titanium en kobalt.
- Nacre. Dit is in foarbyld fan in gearstalde materiaal fan natuerlike komôf, sûnder yntervinsje fan 'e minske. It is in hurde, wite organyske-anorganyske stof mei irisearjende wjerspegelingen, dy't de binnenste laach fan 'e skulp foarmet fan in protte mollusken, lykas parelmoer. Yn feite kinne dizze bisten dit mingsel fan kalciumkarbonaat en biopolymeren sekretearje om har skelpen te reparearjen of ûnreinheden as mikrobiële aginten te omfetsjen dy't it trochkringe, sadat parels ûntsteane..
- Tripleks. Ek wol multilaminate neamd, tripleks, tripleks of tripleks, It is in boerd fan tinne platen hout oan elkoar lijmd mei har fezels yn in transversale oriïntaasje, mei syntetyske harsen, druk en waarmte.. It wurdt bedekt mei swavelzuur nei ferwurking om reukloos te wêzen, dat befettet polymearen en benzenen en is benammen nuttich yn 'e bou.
- Adobe. Unbrânde bakstiennen wurde sa neamd, dat is, vullingen foar bou, makke fan klaai en sân as oare massa's modder, mongen mei strie en droege yn 'e sinne. Se binne sûnt âlde tiden brûkt foar it meitsjen fan muorren en rudimentêre konstruksjes, meastentiids yn 'e foarm fan bakstien (rjochthoekich). Nettsjinsteande in poerbêst wêzen termyske isolator, adobe absorbearret in protte focht troch kapillariteit, ferliest syn hurdens, dus it moat wurde ynstalleare op in wetterôfstotende basis fan stiennen as, modern, beton.
- Beton. Ek wol "beton" neamd, it is it gearstalde materiaal dat it meast wurdt brûkt yn 'e bou tagelyk. it is in knooppunt fan ferskate stoffen: semint, sân, grint as grint, en wetter. Mei dizze joint wurdt in homogeen mingsel verkregen dat yn in pear oeren set en hardet oant in stienige konsistinsje wurdt krigen.. De measte sivile technyske wurken omfetsje it gebrûk fan beton.
- Oriïntearre Strand Board. OSB neamd (Oriïntearre Strand Board yn it Ingelsk), se binne in soarte fan konglomeraatplaten, in evolúsje fan tripleks, om't ynstee fan ferskate platen hout te dwaan, wurdt it dien mei ferskate lagen krullen of houtsnippers allegear yn deselde rjochting oriïnteare, en krije sadwaande in homogeen materiaal fan fenolyske harsen as polyurethaan, formaldehyde of melamine. Faak wurde oare tafoegings ek opnommen om wjerstân tsjin fjoer, fochtigens te ferbetterjen of ynsekten ôf te stypjen.
- Pykrete. Dit gearstalde materiaal wurdt makke mei 14% zaagsel as in oare organyske houtpulp, yn in 86% iismatrix. De namme komt fan har útfiner, Geoffrey Pyke, dy't it foarstelde oan 'e Royal British Navy om hard-to-sink fleanmasines te meitsjen. Pykrete hat hurdens tichtby beton, lege melt -yndeks en enoarme wjerstân tsjin spanningen..
- Glês fersterke plestik. Bekend as GFRP (Glêsfezel fersterke plestik yn it Ingelsk), It is in gearstalde materiaal dat in plestik- as harsmatrix foarmet, fersterke mei glêstried. It resultaat is in lichtgewicht, sterk, maklik te foarmjen materiaal, faak yn 'e folksmûle "glêstried" neamd.. It wurdt breed brûkt by de fabrikaazje fan dielen, yn 'e nautyske en telekommunikaasjessektor, lykas yn' e bousektor.
- Asfaltbeton. Wiid brûkt by it ferhelpen fan diken as rykswegen, asfaltbeton It bestiet út in mingsel fan asfalt en minerale aggregaten fan ferskate soarten, om in unifoarme en bitumineuze pasta te krijen dy't, as hjit tapast, hardet en waterdicht is, in ideaal materiaal foar stêdlike iepenbiere wurken.
- Bonke. In oar foarbyld fan gearstalde materialen yn 'e natuer binne bonken, dy't binne makke yn hegere bisten troch in bonkenmatrix fersterke troch kollageenvezels, in proteïne dat it har natuerlike wjerstân jout, tank oan it kalsium wêrfan syn struktuer wurdt mineralisearre. Dit resultearret yn in hurd, broos, mar lichtgewicht item.
