Kompozit

Pinterest LinkedIn Tumblr +

Šta je to kompozit? Kakvi kompozitni materijali postoje? Kako se dele i koja su im specifična svojstva? U kojim granama se primenjuju?

Prema definiciji, kompozit ili kompozitni materijal je svaki materijal koji se sastoji od dve ili više čvrsto spojenih komponenti sa različitim fizičkim i hemijskim svojstvima. Između ovih materijala postoje jasne granice, oni se ne mešaju niti gube svoj identitet i osobine. Naprotiv, kada se kombinuju, oni stvaraju funkcionalan materijal, specijalizovan da postane jači, lakši, efikasniji ili otporan na električnu energiju. Takođe mogu poboljšati čvrstinu i izdržljivost.

Prednost njihove upotrebe u odnosu na tradicionalne materijale je zato što poboljšavaju svojstva svojih osnovnih materijala i primenljivi su u mnogim situacijama i oblastima. Kompozitni materijali imaju široku primenu u automobilskoj i avioindustriji, građevinarstvu (armirani beton, polistiren), arhitekturi i dizajnu enterijera (kompozitni parketi, laminate, iverica, šperploča), u proizvodnji sportske opreme, metalurgiji i mnogim drugim poljima.

Sastav kompozitnih materijala

Kompoziti mogu biti prirodni ili sintetički. Najbolji primer prirodnog kompozita jeste drvo: ono je kombinacija celuloze (drvenih vlakana) i supstance koja se naziva lignin. Vlakna drvetu daju snagu, dok je lignin matrica ili prirodni lepak koji ih vezuje i stabilizuje.

Ideju o spajanju nekoliko različitih materijala da bi se dobio novi – sa svojstvima koja su nedostižna pojedinačnim – čovek koristi već hiljadama godina. Međutim, kao perspektivna klasa inženjerskih materijala koji pružaju nove mogućnosti i izglede za modernu tehnologiju kompozitni materijali pojavili su se sredinom 20. veka.

Većina kompozita sastoji se uglavnom od dve komponente: tu je matrica (ili vezivo) i ojačanje. Sastav i interakcija ove dve komponente direktno utiču na performanse i svojstva kompozita.

Koji su uobičajeni kompozitni materijali?

Kompozitni materijalikoji imaju široku primenu su: armirani beton – beton ojačan armiranjem, odnosno materijalom visoke čvrstoće poput armaturne šipke. Zatim, beton ojačan staklenim vlaknima – beton koji se uliva u strukturu staklenih vlakana sa visokim sadržajem cirkonijuma, kao i prozirni beton – beton koji obuhvata optička vlakna.

Takođe postoji i kompozitni parket finih reljefastih struktura koji je rezultat inovativnih tehnologija i ekološki svesne proizvodnje podnih podloga. Kompozitni parket je proizvod od drveta i prirodnih materijala konstruisan tako da bude otporniji od masivnog drveta (i običnog parketa). Pored izdržljivosti karakterišu ga i rezistentnost na vodu i vlagu (do 72h), dobar je provodnik statičkog elektriciteta i teško zapaljiv (Bfl – s1 sertifikat).

U poređenju sa podovima od tvrdog drveta kompozitni parket pokazuje veću otpornost na mehaničke uticaje – grebanje, udarce, fleke. Odlikuje ga veća postojanost boje, nema emisiju štetnih gasova, sprečava klizanje. Pogodan je i za postavljanje podnog grejanja. Uz to ima dobre osobine drveta koje se nalazi u njegovoj osnovi: toplinu, stabilnost i estetiku.

Konstruisano drvo – proizvedeno drvo u kombinaciji sa drugim jeftinim materijalima. Najpoznatiji primeri su iverica i furnir. Šperploča je veštački kompozit koji kombinuje prirodne i sintetičke materijale. Tanki slojevi drvenog furnira lepe se pod različitim uglovima, a krajni rezultat lak, čvrst i neporozni materijal, koji ima široku primenu u industriji nameštaja i zanatstvu. Konstruisani bambus – daske se prave od zalepljenih traka bambusovih vlakana. Ovaj kompozitni materijal važi za izuzetno koristan i jer podnosi veću jačinu pritiska od drveta, a uz to je i fleksibilniji.

Keramički kompozit se takođe smatra boljim od uobičajene keramike, jer ima otpornost na toplotni udar i lom, odnosno mehaničke uticaje. Njegova heterogena struktura podrazumeva keramičku matricu i keramička vlakna od nitrida ili silicijum karbida.

Stakloplastika (fiberglas) je kompozitni materijal sa odličnim mehaničkim svojstvima. Dobija se povezivanjem staklenih vlakana sa plastikom, odnosno sintetičkom smolom koja je relativno jeftina i fleksibilna. Termoplastika ojačana ugljeničnim vlaknima ima primenu u građevinskoj i automobilskoj industriji, u avioindustriji, kao i proizvodnji sportske opreme, s tendencijom sve šire tehničke upotrebe. Drugi naziv za ovaj kompozit je polimer ojačan grafitnim vlaknima, pa nije neuobičajeno da se sretne i naziv grafitna vlakna.

Plastificiran papir tj. papir presvučen plastikom za poboljšanje trajnosti još jedan je primer kompozitnog materijala.

Podela kompozitnih materijala

Osnovna podela podrazumeva kompozitne materijale ojačane česticama, vlaknima, strukturne kompozite i krute ćelijske strukture. Tako su kompoziti ojačani vlaknima izrađeni od polimerne, metalne ili keramičke matrice koja je ojačana konstruisanim, veštačkim ili prirodnim vlaknima, kao što je staklo, aramid, ugljenik ili pak nekim drugim materijalom za ojačanje. Matrica štiti vlakna od oštećenja okoline, vlakna joj zauzvrat pružaju čvrstoću i pomažu joj da se odupre pucanju i lomovima. Primer su keramički kompozit, polimer ojačan ugljeničnim vlaknima.

Kod kompozita ojačanih česticama u matricu su ugrađene jednako raspoređene krhke čestice. Primer za to su tvrdi metali i armirani beton.

Strukturni kompoziti su laminati, konstruisano drvo, parket, ali i složene konstrukcije poznate kao što su građevinski sendvič paneli.

Najpoznatiji primer čvrste pene, tj. kompozitnih materijala sa čvrstom ćelijskom strukturom jeste penasti polistiren – stiropor. Široku primenu ima kao materijal za ambalažu, kao i za zvučnu i termoizolaciju.

Share.

Leave A Reply