Каковы некоторые применения композитных материалов?

Оглавление:

Anonim

Композитные материалы включают любые продукты, изготовленные из смеси двух или более базовых материалов, согласно Центру композитных материалов Университета штата Делавэр. Смешивая несколько материалов вместе, производители могут комбинировать лучшие свойства каждого базового компонента. Композитные материалы обычно обеспечивают повышенную прочность или долговечность по сравнению со многими другими продуктами и могут обеспечивать дополнительные преимущества, такие как устойчивость к влаге или коррозии. Некоторые примеры композиционных материалов включают фиброцемент, термопласты или композитные древесные материалы.

Композитный сайдинг выглядит как дерево, но обеспечивает превосходную устойчивость к гнили и плесени. Кредит: Энди Пайетт / iStock / Getty Images

Строительные материалы

Композитные продукты используются в различных жилых и коммерческих строительных приложениях. Целые дома могут быть построены с использованием пластиковых ламинированных балок и ферм вместо традиционного деревянного каркаса. Покрывая балки пластиком, производители снижают риск гниения или повреждения от термитов, что увеличивает срок службы конструкции. Подобные продукты используются для создания наружных палуб и подъездов.

Фиброцементная черепица создает необслуживаемую кровлю, которая длится десятилетиями, а фиброцементный сайдинг предлагает вид дерева без ухода. Двери и полы из композитных материалов имитируют внешний вид дерева и зачастую стоят намного дешевле. Армированные волокном панели, или FRP, используются на многих стенах ванных комнат и кухонь для создания прочной и водостойкой поверхности, которую легко чистить.

Самолет

Согласно Австралийской академии наук, современные самолеты были бы гораздо менее эффективными, если бы не было композитных материалов. Композиты, такие как армированный стекловолокном алюминий или углеродное волокно, создают материалы, достаточно легкие, чтобы летать, но достаточно прочные, чтобы выдерживать давление на больших высотах и ​​частые злоупотребления. Такие элементы, как крылья и хвост самолета, а также пропеллеры и винты, часто изготавливаются из композитов. Эти материалы выдерживают широкий диапазон температур и обладают высокой устойчивостью к ржавчине и коррозии. С точки зрения эстетики многие композитные материалы, используемые в авиастроении, легко поддаются формованию и формованию в соответствии с проектными и инженерными планами.

Виды спорта

Ряд различных спортивных товаров включает составные компоненты. Многие современные бейсбольные биты либо сделаны полностью из металлических или деревянных композитов, либо имеют композитную ручку, чтобы противостоять поломке. Производители гольфа и тенниса также используют композиты для повышения прочности и снижения веса в клюшках и ракетках. Другое спортивное оборудование, в том числе доски для серфинга и лыжи, содержит композитные материалы, которые добавляют гибкости при сохранении долговечности.

гребля

Многие современные лодки изготавливаются из композитных материалов, таких как стекловолокно или термопласты. В то время как традиционные деревянные лодки со временем подвергались гниению или деформации, а металлические лодки были тяжелыми и, вероятно, заржавели, композиты обладают превосходными эксплуатационными характеристиками и снижают объем технического обслуживания. Они достаточно легкие, чтобы оставаться на плаву, но достаточно прочные, чтобы противостоять проколам и трещинам. Большинство композитных лодок вряд ли подвержены коррозии даже после частого воздействия соленой воды и морского воздуха. В дополнение к гоночным и прогулочным катерам, композитные материалы используются на каяках, каноэ и гидроциклах.

Баллистическая защита

Композитные волокна на основе углерода часто используются для изготовления пуленепробиваемых жилетов и других средств баллистической защиты. Эти волокна, включая кевлар, производят довольно легкие варианты бронежилетов, которые обеспечивают эффективную защиту от пуль, пламени и некоторых взрывчатых веществ. По данным Массачусетского технологического института, кевлар в пять раз прочнее стали и при этом вдвое менее плотен, чем стекловолокно. Наряду с другими композитными волокнами, Kevlar спас тысячи жизней и произвел революцию в защитном снаряжении для сотрудников правоохранительных органов и военнослужащих.

Каковы некоторые применения композитных материалов?