← Quay lại Thư viện › Hoá học vật liệu › Gốm, thuỷ tinh, hợp kim, composite Hoá học vật liệu
Vật liệu composite Dùng vai trò của nền, cốt gia cường và giao diện để giải thích tính chất composite, ước tính độ cứng theo phương và hiểu quy trình chế tạo cùng dạng phá huỷ.
Trực giác Kết hợp vật liệu, kết hợp ưu điểm Quan sát sợi nằm trong nền liên tục và vùng liên pha truyền tải; so sánh cốt sợi thẳng hàng với cốt có hướng khác nhau. Phổ thông Các thành phần và ước tính đơn giản Định nghĩa: Vật liệu composite
Ví dụ
Lời giải Vm = 0,60 nên EL ≈ 0,40(70) + 0,60(3) = 29,8 GPa. Đây là ước tính chia tải lý tưởng, không bảo đảm cho laminate thực.
Kiến trúc composite và sự đánh đổi điển hình Kiến trúc Đặc điểm Sợi liên tục thẳng hàng Tính chất dọc trục cao; dị hướng Vải dệt Nhiều hướng; độ uốn sợi có thể giảm độ cứng trục Nền gia cường hạt Có thể cải thiện chống mài mòn, độ cứng hoặc ổn định kích thước
Đại học Truyền tải và tính dị hướng
Ghi chú lịch sử
Vật liệu composite có từ rất sớm: gạch bùn gia cố rơm và cung sừng–gân nhiều lớp đã kết hợp nền với sợi. Bakelite của Baekeland năm 1907 là nhựa nhiệt rắn tổng hợp hoàn toàn đầu tiên, và polyme gia cường sợi thuỷ tinh xuất hiện vào những năm 1930–1940. Thuyết đại phân tử của Staudinger giải thích vì sao nền polyme có những tính chất như vậy, còn việc Kwolek phát hiện sợi aramit tại DuPont năm 1965 và sự phát triển sợi cacbon trong thập niên 1960 tạo ra các vật liệu gia cường độ bền cao dùng trong máy bay và dụng cụ thể thao.
Hermann Staudinger Stephanie Kwolek
Trong composite cốt sợi, giao diện giữa nền và sợi chủ yếu
truyền ứng suất giữa cốt chịu tải và nền có vai trò liên kết, bảo vệ cốt sinh nhiệt trong quá trình đông rắn hoà tan các sợi tạo màu cho composite
Composite sợi liên tục một phương bền nhất
đều theo mọi hướng dọc theo phương sợi — tính chất của nó dị hướng vuông góc với sợi chỉ ở 45° so với sợi