Что такое композит?

Современные технологические решения в строительстве — это не только усовершенствованная архитектура, но и новые типы материалов. Традиционное сырье все чаще вытесняется новыми, лучшими аналогами. Что такое композит, каковы его свойства и применение? Мы собрали для вас кучу информации, с помощью которой вы откроете для себя многочисленные преимущества современного строительного материала.

Что такое композит?

Хотя композит ассоциируется с современностью, самые старые материалы такого рода были созданы много веков назад. К числу наиболее известных представителей относится знаменитый китайский луг, который использовался для изготовления мебели и посуды – он был известен еще 500 лет до нашей эры!

Еще один не менее популярный композит, который вы найдете на страницах истории, — дамасская сталь, из которой были сделаны лучшие средневековые экземпляры холодного оружия. Что связывает бумажно-смолистый пластик с металлическим сплавом? Что такое композитные материалы?

Характеристики композита исходят из предположения, что он представляет собой смесь двух или более компонентов – отсюда и его название. Структура такого соединения неоднородна, что означает, что обычно (хотя и не всегда) компоненты можно распознать невооруженным глазом.

Идея создания композитного материала состоит в том, чтобы суммировать лучшие характеристики компонентов. Успешный композит — это такое сочетание, которое характеризуется лучшими параметрами, чем каждое из первичных веществ в отдельности.

Композит является одним из важнейших достижений материаловедения. Бесценным преимуществом этой группы пластмасс является сочетание характеристик, которые не встречаются друг с другом в натуральном сырье. Речь идет прежде всего об очень высокой прочности, которая идет рука об руку с небольшим весом и оптимизированной плотностью. Материалы, полученные из природы, обычно сочетают в себе долговечность со значительным весом, а легкость и низкая плотность — это характеристики хрупкого или легко биоразлагаемого сырья.

Состав композита

Согласно предположениям, которые вытекают из базового определения, композит представляет собой искусственный материал, который содержит по крайней мере два компонента с различными физико-химическими свойствами.

Конструкция композита не однородна — поперечное сечение подчеркивает слои, еще называемые профессиональными инженерами, фазами. Существенной особенностью структуры композитного материала является равномерное распределение всех составляющих веществ по всему объему — то есть все фазы проходят параллельно через всю пластину или кусок пластика.

Композит простейшей конструкции представляет собой материал, состоящий из двух фаз. Более глубокий, погруженный слой, как правило, играет роль арматуры и характеризуется высокими прочностными параметрами для веса. Внешняя фаза играет роль основы, поэтому чаще всего ее преимущества включают устойчивость к атмосферным воздействиям и незначительным механическим повреждениям, таким как царапины, вмятины или истирание. Наиболее распространенными типами основы являются полимерные, керамические и металлические материалы.

Среди специалистов по материаловедению бытует мнение, что соединяемые между собой вещества могут быть любого вида. Можно не только создать смесь материалов из одной категории, но, прежде всего, скрещивать разнообразные компоненты. Композит может образовываться, среди прочего, из материалов органического происхождения (дерева, стекла, полимеров), металлов или керамики.

Проектирование простого композита достаточно просто, что многие из этих типов задач могут быть поручены правильно запрограммированному компьютеру. Тем не менее, материалы, на которые мы возлагаем самые высокие надежды, иногда требуют целой команды инженеров, которые долгое время обдумывают лучшее решение и тестируют перспективные концепции. Чтобы композит хорошо работал в предусмотренной для него функции, составные материалы должны удовлетворять нескольким условиям.

Прежде всего, компоненты должны быть физико-химически совместимыми. Также важно, чтобы их синергия основывалась на ключевых преимуществах отдельных фаз. Это означает, что материалы не должны терять свои положительные свойства в результате слияния с другими.

Самая сложная проблема для инженеров, разрабатывающих композиты, — это создание такого соединения, которое будет максимально использовать параметры компонентов.

Свойства композитов

Перестановка конкретных параметров чрезвычайно сложна из-за разнообразия составляющих веществ, из которых образуются целевые композитные материалы. Характеристика этих пластиков как группы сводится к указанию наиболее важных правил.

Свойства композитов должны быть как минимум суммой характеристик, характеризующих составные материалы. Этот принцип инженеры записывают как уравнение, которое несколько противоречит общепринятым принципам математики: A + B = K-или иначе 2 + 2 = 6 [2].

Это означает, что композит не только суммирует свойства компонентов, но и в наилучшей возможной ситуации приобретает совершенно новые благоприятные параметры, которых отдельно не имеет ни одна из фаз.

Читайте также:  Как выбрать кухонную мойку?

Какими характеристиками должен обладать композит, обычно зависит от предусмотренного применения. Универсальным преимуществом является долговечность конструкции, а также устойчивость верхней фазы к механическим повреждениям, таким как царапины, ссадины или вмятины. Некоторые смеси способны нести огромный вес, другие отлично переносят влагу или устойчивы к высокой температуре. Широкий спектр применения композитных материалов обеспечивает разнообразие их свойств.

Типы композитов

Бесчисленные композитные материалы делятся в первую очередь из-за типа арматуры и основы, однако после такой обильной дозы специальных знаний пришло время перейти к конкретным – познакомьтесь с самыми популярными видами композитов! В этом отрывке статьи мы рассмотрим те материалы, с которыми вы можете столкнуться каждый день, особенно в вашем собственном доме. Далее мы обсудим их применение.

К числу наиболее популярных композитных материалов относятся:

  • фанера,
  • OSB плита,
  • плита МДФ,
  • напольные панели,
  • композитная доска,
  • минеральные ламинаты,
  • бетон,
  • материал стеклянно-керамический.

Из перечисленных материалов наибольшую группу составляют древесные композиты — применение этого вида пластмасс наиболее распространено в строительстве и обустройстве жилых зданий. Благодаря универсальности бетон также пользуется большой популярностью. В свою очередь, исключительные свойства стекла, как компонента композитных материалов, позволяют использовать этот тип смесей для специальных задач.

Использование композитов в вашем доме

Для чего стоит использовать композитные материалы? Мы собрали для вас несколько сведений о наиболее важных свойствах материалов, указанных выше, и их ключевых применениях в домашнем хозяйстве.

Фанера, OSB и МДФ-мебель и многое другое

Это наиболее часто используемые древесные пластмассы. Фанера, представляет собой материал, полученный путем склеивания перекрещивающихся слоев сосновой, ольховой или березовой древесины. Основным преимуществом фанеры является простота ее моделирования при высокой температуре, поэтому из нее можно сделать мебель с разной геометрией.

Немного шире использование OSB и МДФ. Первый из них отличается долговечностью и может использоваться для строительных работ. МДФ, в свою очередь, принимает многочисленные формы — поэтому чаще всего используется для дизайна интерьера.

Напольные панели — функциональная классика

Панели характеризуются не только разнообразной эстетикой. Этот многослойный материал также впечатляет прочностью. Почему выбирают ламинированные панели? Хотя они выглядят как необработанная древесина, они на самом деле основаны на сочетании нескольких композитов.

Сердечником панели обычно является МДФ (с повышенной твердостью), расположенная на сплаве целлюлозы и смолы. Поверхность защищает минеральный ламинат, который отличается устойчивостью к механическим повреждениям.

Композитная доска — для террасы и сада

Это современное решение, которое чаще всего находит применение в оформлении сада и террасы. Материал, изготовленный из дерева и полимера, отличается влагостойкостью и биоразлагаемостью — не требует пропитки и его легко содержать в чистоте.

Минеральные ламинаты — современные раковины

Об этом типе композитов мы уже упоминали по случаю панелей, однако минеральные ламинаты имеют много других применений. Этот тип соединения отличается влагостойкостью и различными механическими повреждениями, поэтому он отлично подходит для кухни. Иногда минеральный ламинат используется для изготовления столешниц, однако из него обычно изготавливают гранитные раковины.

Сочетание прочного минерала с эпоксидной смолой отличается не только великолепными прочностными характеристиками, но и невероятными эстетическими качествами. Раковина с твердым каменным внешним видом является идеальным дополнением к любому оформлению – как классическому, так и современному.

Бетон — универсальный строительный материал

Бетон — это материал, созданный в основном из заполнителя и цемента. Этот «искусственный камень» был известен еще в древности. Композит может быть дополнительно усилен стальной арматурой — такую структуру мы называем железобетоном. Это универсальный строительный материал, который в первую очередь используется для строительных работ.

Стеклокерамика — индукционные плиты

Стеклокерамический композит является чрезвычайно устойчивым к воздействию тепла и теплового удара, поэтому он идеально подходит для изготовления индукционных плит. Быстрый нагрев поверхности не приведет к растрескиванию материала. В свою очередь, добавка минералов повышает прочность к механическим повреждениям, связанным с весом сосудов.

Добавить комментарий