Композиционные материалы: преимущества применения

Композиционные материалы — это искусственно созданные неоднородные сплошные материалы, которые состоят минимум из двух компонентов. Существует чёткая граница раздела составляющих композита.

Различают два основных вида композитных материалов: слоистые и матрицы с наполнителями. Причём матрицу или связующую роль выполняет один компонент, а наполнителем или армирующим элементом является второй компонент. Как правило, все необходимые механические характеристики материала обеспечивает армирующий элемент, а матрица защищает от воздействия агрессивной среды и механических воздействий, а также обеспечивает совместную работу армирующих элементов.

В процессе совмещения матрицы и армирующих элементов образуется композиция, которая имеет набор свойств, которыми обладают исходные компоненты, а также приобретает абсолютно новые свойства и характеристики, которые недоступны компонентам по отдельности. Для примера, можно сказать, что у большинства композитов повышенная трещиностойкость, статическая прочность и вязкость разрушения.

Материалы, которые могут выполнять роль матрицы или наполнителей, могут быть самыми разнообразными.

Гетинакс и текстолит получают из бумаги или ткани, склеенной термореактивным клеем. Стекло- и графитопласт — это ткань или волокно из стекла и графита, которые пропитаны эпоксидными клеями. Одним из самых «старых» композиционных материалов является булат, который получается из тончайших слоёв или нитей высокоуглеродистой стали в сочетании с мягким низкоуглеродным железом. Пожалуй, самым известным для всех композитом является фанера.

Цель производства таких материалов состоит в том, чтобы получить максимально дешёвые материалы с набором всех необходимых свойств для тех или иных случаев.

Область применения композитов

В строительстве используется железобетон, в производстве мебели — фанера. Для рыбной ловли лодки и удилища делают из стеклопластика. Широко распространено применение композиционных материалов в спорте: велосипеды, лыжные палки и лыжи, байдарки, коньки, шлемы и многое другое. В медицине композиты применяют дантисты для пломб.