Производители, дизайнеры и инженеры со всего мира признают, что композитные материалы способны обеспечить производство высококачественных, долговечных и экономичных изделий. Композиты решают многие технологические проблемы, повышают уровень производительности и позволяют разрабатывать новые инновационные решения.
Композит – это материал, изготовленный из двух или более других отличных друг от друга материалов, с различными физическими или химическими свойствами, которые в сочетании прочнее, чем отдельные материалы сами по себе.
Проще говоря, композиты представляют собой комбинацию компонентов. В производственной отрасли, композиты – это материалы, изготовленные путем сочетания двух или более природных или искусственных элементов (с различными физическими или химическими свойствами), которые сильнее как команда, чем как отдельные игроки. Составные материалы не смешиваются полностью и не теряют своей индивидуальности они объединяют и придают свои наиболее полезные свойства для улучшения результата или конечного продукта. Композиты, как правило, разрабатываются с учетом конкретного применения, например, дополнительной прочности, эффективности или долговечности.
Из чего состоят композиты
Композиты, также известные как фиброармированные пластики (FRP), изготавливаются из полимерной смолы, которая армирована искусственным или натуральным волокном (например, стеклом, углеродом или арамидом) или другим армирующим материалом. Смола защищает волокна от воздействия окружающей среды и внешних повреждений и передает нагрузку между волокнами. Волокна, в свою очередь, обеспечивают прочность и жесткость для смолы, и помогают ей противостоять трещинам и разрывам.
Волокно
Смола
Композит
Во многих продуктах нашей отрасли полиэфирная смола является матрицей, а стекловолокно – армированием. Но в композитах используется множество комбинаций смол и усилителей, и каждый материал вносит свой вклад в уникальные свойства готового продукта: волокно, прочное, но хрупкое, обеспечивает прочность и жесткость, в то время как более гибкая смола придает форму и защищает волокно. Композиты FRP могут также содержать наполнители, добавки, материалы сердцевины или поверхностные покрытия, предназначенные для улучшения производственного процесса, внешнего вида и характеристик конечного продукта.
Природные и синтетические композиты
Композиты могут быть натуральными или синтетическими. Древесина, природный композит, представляет собой комбинацию целлюлозы или древесных волокон и вещества, называемого лигнином. Волокна придают древесине прочность; лигнин является матрицей или натуральным клеем, который связывает и стабилизирует их. Другие композиты являются синтетическими (искусственными).
Фанера – это искусственный композит, который сочетает в себе натуральные и синтетические материалы. Тонкие слои древесного шпона соединяются вместе с помощью клея, образуя плоские листы ламинированной древесины, которые прочнее натурального дерева.
Являются ли пластмассы композитами?
Не все пластмассы являются композитами. На самом деле, большинство пластмасс, используемых в игрушках, бутылках для воды и других привычных предметах, не являются композитами. Это чистые пластмассы. Но многие виды пластика можно армировать, чтобы сделать их более прочными. Эта комбинация пластика и армирования позволяет создавать одни из самых прочных и универсальных материалов (для их веса), когда-либо созданных человеком.
Полимерные смолы (такие как полиэфирные, виниловые, эпоксидные или фенольные) иногда называют пластиком.
Под любым другим названием...
Для определения композитов FRP используется множество терминов. Для идентификации того или иного волокна используются разные имена, такие как полимер армированный стекловолокном (GFRP), полимер армированный углеродным волокном (CFRP), и полимер армированный арамидным волокном (AFRP). Другой известный термин – армированный волокном пластик (FRP). Кроме того, с годами были разработаны другие сокращения, и их использование зависело от географического положения или использования на рынке. Например, композиты армированные волокном (FRC), стеклопластики (GRP) и композиты с полимерной матрицей (PMC), можно найти во многих примерах. Каждый из вышеупомянутых терминов означает одно и то же: композиты армированного волокном пластика(FRP)