Vật liệu
composite, còn gọi
là Vật liệu compozit hay composite là vật
liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo lên vật liệu mới có tính
năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu, khi những vật liệu này làm việc riêng rẽ.
Lịch sử
Những vật liệu
compozit đơn giản đã có từ rất xa xưa. Khoảng 5000 năm trước công nguyên con người đã biết trộn những viên
đá nhỏ vào đất trước khi làm gạch để tránh bị cong vênh khi phơi nắng. Và điền
hình về compozit chính là hợp chất được dùng để ướp xác của người Ai Cập.
Chính thiên
nhiên đã tạo ra cấu trúc composite trước tiên, đó là thân cây gỗ, có cấu trúc
composite, gồm nhiều sợixenlulo dài được kết nối với nhau bằng licnin. Kết quả của sự liên kết hài hoà ấy là
thân cây vừa bền và dẻo- một cấu trúc composite lý tưởng.
Người Hy Lạp cổ cũng đã biết lấy mật ong trộn với đất, đá, cát sỏi làm vật liệu xây dựng. Và ở Việt Nam, ngày xưa truyền lại cách làm nhà bằng
bùn trộn với rơm băm nhỏ để trát vách nhà, khi khô tạo ra lớp vật liệu cứng,
mát về mùa hè và ấm vào mùa đông…
Mặc dù composite
là vật liệu đã có từ lâu, nhưng ngành khoa học về vật liệu composite chỉ mới
hình thành gắn với sự xuất hiện trong công nghệ chế tạo tên lửa ở Mỹ từ những năm 1950. Từ đó đến nay, khoa học công nghệ vật
liệu composite đã phát triển trên toàn thế giới và có khi thuật ngữ “vật liệu
mới” đồng nghĩa với “vật liệu composite”.
Thành phần và
cấu tạo
Nhìn chung, mỗi
vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đoạn được phân bố trong một pha
liên tục duy nhất. (Pha là một loại vật liệu thành phần nằm trong cấu trúc của
vật liệu composite.) Pha liên tục gọi là vật liệu nền (matrix), thường làm
nhiệm vụ liên kết các pha gián đoạn lại. Pha gián đoạn được gọi là cốt hay vật
liệu tăng cường (reinforcement) được trộn vào pha nền làm tăng cơ tính, tính
kết dính, chống mòn, chống xước …
Thành phần cốt
Nhóm sợi khoáng
chất: sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi gốm; nhóm sợi tổng hợp ổn
định nhiệt: sợi Kermel, sợi Nomex, sợi Kynol, sợi Apyeil. Các nhóm sợi khác ít
phổ biến hơn: sợi gốc thực vật (gỗ, xenlulô): giấy, sợi đay, sợi gai, sợi dứa,
sơ dừa,…; sợi gốc khoáng chất: sợi Amiăng, sợi Silic,…; sợi nhựa tổng hợp:
sợi polyeste (tergal, dacron, térylène, ..), sợi polyamit,…; sợi
kim loại: thép, đồng, nhôm,…
Sợi thuỷ tinh
Sợi thủy tinh,
được kéo ra từ các loại thủy tinh kéo sợi được (thủy tinh dệt), có đường kính
nhỏ vài chục micro mét. Khi đó các sợi này sẽ mất những nhược điểm của thủy
tinh khối, như: giòn, dễ nứt gẫy, mà trở nên có nhiều ưu điểm cơ học hơn. Thành
phần của thủy tinh dệt có thể chứa thêm những khoáng chất như: silic, nhôm, magiê, … tạo ra các loại sợi thủy tinh khác nhau như: sợi thủy
tinh E (dẫn điện tốt), sợi thủy tinh D (cách điện tốt), sợi thủy tinh A (hàm
lượng kiềm cao), sợi thủy tinh C (độ bền hóa cao), sợi thủy tinh R và sợi thủy
tinh S (độ bền cơ học cao). Loại thủy tinh E là loại phổ biến, các loại khác
thường ít (chiếm 1%) được sử dụng trong các ứng dụng riêng biệt.
Sợi Bazan
Sợi hữu cơ
Các loại sợi hữu
cơ phổ biến:
·
Sợi kenvlar cấu
tạo từ hợp chất hữu cơ cao phân tử aramit, được gia công bằng phương pháp tổng
hợp ở nhiệt độ thấp (-10 °C), tiếp theo được kéo ra thành sợi trong dung
dịch, cuối cùng được sử lý nhiệt để tăng mô đun đàn hồi. Sợi kenvlar và tất cả
các sợi làm từ aramit khác như: Twaron, Technora,… có giá thành thấp hơn sợi
thủy tinh như cơ tính lại thấp hơn: các loại sợi aramit thường có độ bền nén, uốn thấp và
dễ biến dạng cắt giữa các lớp.
·
Sợi Cacbon
Sợi cacbon chính
là sợi graphit (than chì), có cấu trúc tinh thể bề mặt, tạo thành
các lớp liên kết với nhau, nhưng cách nhau khoảng 3,35 A°. Các nguyên tử cacbon
liên kết với nhau, trong một mặt phẳng, thành mạng tinh thể hình lục lăng, với
khoảng cách giữa các nguyên tử trong mỗi lớp là 1,42 A°. Sợi cacbon có cơ tính
tương đối cao, có loại gần tương đương với sợi thủy tinh, lại có khả năng chịu
nhiệt cực tốt.
Sợi Bor
Sợi Bor hay Bore
(ký hiệu hóa học là B), là một dạng sợi gốm thu được nhờ phương pháp kết tủa.
Sản phẩm thương mại của loại sợi này có thể ở các dạng: dây sợi dài gồm nhiều
sợi nhỏ song song, băng đã tẩm thấm dùng để quấn ống, vải đồng phương.
Sợi Cacbua Silic
Sợi Cacbua Silic
(công thức hóa học là: SiC) cũng là một loại sợi gốm thu được nhờ kết tủa.
Sợi kim loại
Sợi ngắn và các hạt phân tán
Cốt vải
Cốt vải là tổ
hợp thành bề mặt (tấm), của vật liệu cốt sợi, được thực hiện bằng công
nghệ dệt. Các kỹ thuật
dệt vải truyền thống thường hay dùng là: kiểu dệt lụa trơn, kiểu dệt xa tanh,
kiểu dệt vân chéo, kiểu dệt vải mô đun cao, kiểu dệt đồng phương. Kiểu dệt là
cách đan sợi, hay còn gọi là kiểu chéo sợi. Kỹ thuật dệt cao cấp còn có các
kiểu dệt đa phương như: bện, tết, và kiểu dệt thể tích tạo nên vải đa phương.
Vật liệu nền
Chất liệu nền polyme nhiệt rắn
Chất liệu nền polyme nhiệt dẻo
Chất liệu nền cacbon
Chất liệu nền kim loại
Vật liệu
compozit nền kim loại có modun đàn hồi rất cao có thể lên tới 110
GPa. Do
đó đòi hỏi chất
gia cường cũng có modun cao. Các kim loại được sử dụng nhiều
là: nhôm, niken, đồng.
Một số sản phẩm từ vật liệu composite
·
Vỏ động cơ tên
lửa
·
Vỏ tên lửa, máy
bay, tàu vũ trụ
·
Bình chịu áp lực
cao.
·
Ống dẫn xăng dầu
composite cao cấp 3 lớp (Sử dụng công nghệ cuốn ướt của Nga và các tiêu chuấn
sản xuất ống dẫn xăng, dầu).
·
Ống dẫn nước
sạch, nước thô, nước nguồn composite (hay còn gọi là ống nhựa cốt sợi thủy
tinh);
·
Ống dẫn nước
thải, dẫn hóa chất composite;
·
Ống thủy nông,
ống dẫn nước nguồn qua vùng nước ngậm mặn, nhiễm phèn;
·
Vỏ bọc các loại
bồn bể, thùng chứa hàng, mặt bàn ghế, trang trí nội thất, tấm panell composite;
·
Hệ thống ống
thoát rác nhà cao tầng;
·
Hệ thống sứ cách
điện, sứ polymer, sứ cilicon, sứ epoxy các loại sứ chuỗi, sứ đỡ, sứ cầu giao,
sứ trong các bộ thiết bị điện, chống sét, cầu chì;
·
Lốp xe ô tô, xe
máy, xe đạp;
·
Vỏ tầu thuyền
composite (vỏ lãi)…..
·
Thùng rác công
cộng
·
Mô hình đồ chơi
trẻ em
Liên hệ
trực tiếp với chúng tôi để được tư vấn và báo giá tốt nhất:
————————————————-
Võ Thị Thuyền Quyên
QL Phát Triển kinh doanh
Mobile: 0909 603074
CÔNG
TY TNHH SƠN TĨNH ĐIỆN & HOÁ CHẤT NGUYÊN KHANG
VPGD: 59/31 Hồ Văn Long, KP1, Bình Hưng Hòa B, Bình Tân, TPHCM
Tel: 028 37654200 Fax: 028 37654201
Hotline: 0906617986
Email:
info@nguyenkhang.net
Web : www.nguyenkhang.net
