Vật liệu composite là gì?
Compsite còn gọi là Vật liệu tổng hợp, Vật liệu compozit,hay composite là vật liệu được tổng hợp từ hai hay nhiều loại vật liệu khác nhau, nhằm mục đích tạo nên một vật liệu mới, ưu việt và bền hơn so với các vật liệu ban đầu. Vật liệu composite bao gồm vật liệu nền và cốt. Vật liệu nền đảm bảo việc liên kết các cốt lại với nhau, tạo cho vật liệu gồm nhiều thành phần có tính nguyên khối, liên tục, đảm bảo cho composite độ bền nhiệt, bền hoá và khả năng chịu đựng khi vật liệu có khuyết tật. Vật liệu nền của composite có thể là polyme, các kim loại và hợp kim, gốm hoặc các bon (carbon). Vật liệu cốt đảm bảo cho composite có các mođun đàn hồi và độ bền cơ học cao. Các cốt của composite có thể là các hạt ngắn, bột, hoặc các sợi cốt như sơi thuỷ tinh, sợi polyme, sợi gốm, sợi kim loại và sợi các bon – carbon,…
Thành phần và cấu tạo của nhựa composite.
Mỗi vật liệu composite đều gồm một hoặc nhiều pha gián đoạn. Những pha này được phân bố trong một pha liên tục duy nhất.
Pha liên tục còn được gọi là vật liệu nền, thường có nhiệm vụ liên kết ác pha gián đoạn lại. Pha gián đoạn là cốt hay là vật liệu tăng cường được trộn vào pha nền để tăng cơ tính, tính kết dính, chống mòn, chống xước.
Trong FRP(nhựa cốt sợi thủy tinh) thì nhựa có vai trò liên kế còn sợi thủy tin giữ vai trò của vật liệu gia cường. Chính vì thế, nhựa cốt sợi thủy tinh có tính năng cơ lý như chịu nén, chịu uốn, chịu kéo,…cao hơn các loại nhựa không có cốt sợi thủy tinh như nhựa PVC, PP, PE, ABS ,…
Chính vì nhựa composite có khả năng vượt trội về cơ lý tính nên những sản phẩm từ nhựa FRP đã và đang được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp và cả dân dụng.
Ưu, Nhược Điểm Của Vật Liệu Composite
Ưu điểm của vật liệu composite
Ưu điểm lớn nhất của composite là có thể thay đổi cấu trúc hình học, sự phân bố và các vật liệu thành phần đẻ tạo ra một vật liệu mới có độ bền theo mong muốn. Rất nhiều đòi hỏi khắt khe của kỹ thuật hiện đại ( như nhẹ, lại chịu được nhiệt lên đến 3000oC,…) chỉ có composite mới đáp ứng nổi, vì vậy, vật liệu composite giữ vai trò then chốt trong cuộc cách mạng về vật liệu mới.
Ưu điểm của vật liệu composite được tổng hợp dưới đây:
- Khối lượng riêng nhỏ, độ bền cơ học cao, độ cứng vững và uốn kéo tốt.
- Khả năng chịu đựng thời tiết, chống lão hóa, chống tia UV cao, cách điện và cách nhiệt tốt.
- Khả năng kháng hóa chất và kháng ăn mòn cao, không gây tốn kém trong bảo quản, không cần phải sơn phủ chống ăn mòn.
- Gia công và chế tạo đơn giản, dễ tạo hình, tạo màu, thay đổi và sửa chữa, chi phí đầu tư trang thiết bị sản xuất và chi phí bảo dưỡng thấp.
- Tuổi thọ sử dụng cao (thời gian sử dụng dài hơn kim loại, gỗ khoảng 2-3 lần).
Nhược điểm của vật liệu composite
Bên cạnh những điểm ưu việt của vật liệu composite, chúng ta vẫn cần biết đến những nhược điểm của loại vật liệu này để ứng dụng phù hợp:
- Khó tái chế, tái sử dụng khi hư hỏng hoặc là phế phẩm trong quá trình sản xuất.
- Giá thành nguyên liệu thô tương đối cao, phương pháp gia công tốn thời gian.
- Phức tạp trong phân tích cơ, lý, hóa tính của mẫu vật.
- Chất lượng vật liệu bị phụ thuộc nhiều vào trình độ của công nhân
TÍNH NĂNG :
| XG SẮT | COMPOSITE | |
| ĐỘ BỀN | CAO | RẤT CAO |
| TRỌNG LƯỢNG | NẶNG | NHẸ |
| CHỐNG ĂN MÓN | KÉM | RẤT TỐT |
| CHỐNG CHAY | KÉM | RẤT TỐT |
| CÁCH ĐIỆN | KHÔNG | CÓ |
| GIÁ THÀNH | THẤP | CAO |
| TUỔI THỌ | TRUNG BÌNH | RẤT CAO |
Công nghệ chế tạo Composite
Có nhiều công nghệ để chế tạo vật liệu nhựa Composite.
Công nghệ khuôn tiếp xúc : Phun, lăn tay, Lát máy.
Công nghệ khuôn với diaphragm đàn hồi: Khuôn ép diaphram, Khuôn chân không, khuôn chân không – autoclave
Công nghệ tẩm áp lực: Tẩm áp lực trong chân không và tẩm áp lực trong điều kiện thường
Công nghệ dập trong khuôn: Dập trực tiếp, dập đúc và dập ép nóng
Công nghệ quấn: Máy quấn và các phương pháp công nghệ
Công nghệ pulltrusion: đây là quy trình liên tục và tự động. Sản phẩm có tính chất hóa học và vật lý tốt, có thể thay thế vật liệu truyền thống.
Ứng dụng của nhựa Composite là gì?
Vì nhựa Composite có nhiều tính năng vượt trội nên được sử dụng khá phổ biến trong nhiều lĩnh vực.
Dưới đây là một số sản phẩm được làm từ composite.
– Vỏ động cơ, tên lửa, máy bay, tàu vũ trụ.
– Bình chịu áp lực cao.
– Ống dẫn nước thải, hóa chất
– Ống dẫn xăng dầu.
– Hệ thống cách điện.
– Lốp xe máy, xe đạp
– Ứng dụng trong nội thất nhà cửa, văn phòng, phủ ngoài tấm ván nhựa PVC foam,….
– Vật liệu trang trí nhà cửa
– Mô hình đồ chơi trẻ em.
