Vật Liệu Composite Là Gì? Cấu Tạo, Tính Chất Và Ứng Dụng

Vật liệu composite là gì? Có cấu tạo như thế nào, ưu nhược điểm ra sao và hiện tại có những loại nào trên thị trường hiện nay? Vậy thì hãy xem ngay bài viết dưới đây của Minh Tùng để biết thêm chi tiết nhé!

1. Vật liệu composite là gì?

Vật liệu composite hay còn có tên gọi khác là composite, hay vật liệu compozit, vật liệu tổng hợp. Đây là một loại nguyên vật liệu được tổng hợp từ hai hay nhiều loại vật liệu khác nhau tạo thành một loại vật liệu mới. Vật liệu này mang tính chất và những công dụng vượt trội hơn hẳn so với những vật liệu ban đầu được ứng dụng nhiều trong nắp hố ga composite, song chắn rác,…

2. Cấu tạo chi tiết của vật liệu composite

Composite là vật liệu làm từ loại nhựa tổng hợp nhưng khác hẳn các loại nhựa khác trên thị trường hiện nay. Bởi nó có thể có bao gồm nhiều đặc tính khác nhau của rất nhiều các vật liệu khác. Vật liệu composite thường gồm hai thành phần chính đó là vật liệu nền và vật liệu gia cường.

Vật liệu nền hay còn gọi là pha nhựa có chức năng đảm bảo cho các thành phần cốt bên trong composite được liên kết với nhau nhằm tạo ra tính nguyên khối và thống nhất cho vật liệu composite. Vật liệu nền bao gồm có polymer (polyester, PE, PP, PVC, Epoxy, cao su…), kim loại, ceramic (xi măng…).
Vật liệu gia cường (phần cốt) là thành phần cực kỳ quan trọng giúp composite có những đặc điểm cơ lý tính cần thiết. Về cơ bản thì sẽ có hai kiểu vật liệu cốt là dạng cốt sợi (ngắn hoặc dài) và dạng cốt hạt. Vật liệu gia cường thì sẽ bao gồm các loại sợi (thủy tinh, cellulose, cacbon, acramic…), hạt (hạt kim loại, hạt đất sét, bột gỗ, bột đá…), hoặc các hình dạng đặc biệt khác.

>>>> XEM THÊM: Song chắn rác composite

3. Tính chất đặc trưng của chất liệu composite là gì?

3.1. Vật liệu nền

Vật liệu nền là chất kết dính và tạo môi trường phân tán. Vật liệu nền có công dụng:

Bảo vệ pha gia cường không bị hư hỏng khi có lực tấn công của môi trường.
Truyền ứng suất sang pha gia cường khi có ngoại lực tác động vào.
Bền dẻo dai để chống lại sự phát triển của những vết nứt.
Ngoài ra thì vật liệu nền còn đóng góp các tính chất cần thiết khác như: cách điện, độ dẻo dai, màu sắc….

3.2. Vật liệu cốt

Vật liệu cốt có những tính chất đặc trưng như sau:

Là điểm chịu ứng suất tập trung của vật liệu composite.
Có tính kháng hóa chất môi trường và nhiệt độ.
Phân tán tốt vào vật liệu nền của composite.
Thuận lợi hơn cho quá trình gia công.
Khả năng truyền nhiệt và giải nhiệt tốt.
Hạ thấp giá thành nhưng vẫn đem lại tính chất vượt trội.

>>>> XEM THÊM: Nắp hố ga bằng composite

4. Ưu nhược điểm của vật liệu composite

4.1. Ưu điểm

Vật liệu composite có khá nhiều ưu điểm vượt trội so với những loại vật liệu khác như:

Độ cứng và khả năng uốn kéo tốt.
Khối lượng nhẹ và có độ bền cơ học cao
Chống được tia UV cao, chịu đựng thời tiết và chống lão hóa
Khả năng cách điện và cách nhiệt tốt
Kháng hóa chất và kháng ăn mòn cao, nên không gây tốn kém trong quá trình bảo quản và cũng không cần phải sơn phủ chống ăn mòn.
Dễ tạo hình, tạo màu, thiết kế, thay đổi và sửa chữa.
Chi phí sửa chữa trang thiết bị sản xuất và chi phí bảo dưỡng không quá cao.
Độ bền tăng theo thời gian sử dụng (thời gian sử dụng dài hơn kim loại, gỗ khoảng 2-3 lần).

4.2. Nhược điểm

Bên cạnh những đặc điểm ưu việt của vật liệu composite, thì vẫn tồn tại những nhược điểm của loại vật liệu này để ứng dụng phù hợp:

Khó tái chế và tái sử dụng khi xảy ra hư hỏng hoặc là phế phẩm trong quá trình sản xuất.
Giá thành của nguyên liệu thô tương đối cao.
Phương pháp gia công tốn nhiều thời gian.
Khá phức tạp trong phân tích cơ, lý và hóa tính của mẫu vật.
Chất lượng của vật liệu composite phụ thuộc nhiều vào trình độ của công nhân.

5. Phân loại vật liệu composite phổ biến hiện nay

5.1. Phân loại theo hình dạng

Vật liệu composite cốt sợi: có chiều dài lớn hơn nhiều lần so với hai kích thước còn lại trong không gian. Chất độn giúp cho vật liệu tăng cường khả năng chống chịu cho vật liệu nền.
Chất liệu composite cốt hạt: loại vật liệu tăng cường có dạng hạt, các tiểu phân hạt dạng độn phân tán vào trong các polymer. Chất liệu composite cốt hạt phổ biến nhất chính là bê tông.
Cốt hạt và sợi: tiêu biểu cho loại vật liệu composite này chính là bê tông. Bê tông kết hợp với cốt thép tạo nên loại bê tông cốt thép. Trong đó, thì xi măng là vật liệu nền được tạo thành từ đá, còn cốt bê tông là cát vàng và đá dăm là cốt hạt, còn cốt sợ chính là những thanh thép.

5.2. Phân loại theo bản chất

Composite bản chất có nền kim loại: là sự kết hợp của nhiều hợp kim khác nhau như: titan, hợp kim nhôm,… Cùng với đó là các sợi Kim loại (Bo), Sợi khoáng (Si, C),…
Composite bản chất nền khoáng (phổ biến nhất là gốm): sợi kim loại (Bo), hạt kim loại (chất gốm), hạt gốm (Niton, Cacbua,…). Nhiệt độ tối đa có thể chịu đựng của loại composite nền khoáng và cả nền kim loại là: 600 ÷ 1.000°C (1.000°C nếu là nền gốm).
Composite bản chất nền hữu cơ (nền cao su, nền nhựa, nền nhựa đường, nền giấy,… ) là sự kết hợp của nhiều sợi hữu cơ khác nhau (Polyamit, Kevlar) với các sợi kim loại (Bo, Al) và các sợi khoáng (Thủy tinh, Cacbon,…). Composite bản chất nền hữu cơ có thể chịu được nhiệt độ tối đa lên đến 200 ÷ 300°C.

6. Ứng dụng của chất liệu composite

6.1. Trong thiết kế nội thất

Có ưu điểm vượt trội về khả năng chống ẩm mốc, chống thấm nước và chịu được nắng mưa của vật liệu composite thường được sử dụng trong các vật dụng trang trí ngoài trời như bàn, ghế, chất liệu cho hồ bơi,…

Còn những đồ vật trang trí như tượng, bình hoa,… thì hoàn toàn có thể tạo một dáng vẻ mới trong không gian nội thất hiện đại cùng bởi chất liệu composite. Bên cạnh đó vật liệu composite trong nội thất có thể làm giả các chất liệu: đá, gỗ tự nhiên, kim loại,…

6.2. Trong sản xuất đồ gia dụng

Ứng dụng của vật liệu composite là gì trong ngành sản xuất và chế tạo ô tô, xe máy, các phương tiện di chuyển thì có thể kể đến việc sử dụng composite để làm bộ vỏ xe, khung trần, thùng xe,… Và một số loại phụ tùng khác, chung quy lại là để nhằm một mục đích duy nhất là làm giảm bớt trọng lượng của xe.

nhựa composite là gì — Sản xuất đồ gia dụng

Trong ngành chế tạo tàu thuyền thì vật liệu composite được dùng để làm thùng tàu, mũi tàu, ghe, khung tàu và mái che cho các tàu cano,…Còn trong ngành công nghiệp thì một số sản phẩm sản xuất từ vật liệu composite như là điều hòa, tivi, tủ lạnh, máy giặt, chén, đũa, bồn nước, cốc, thùng rác,…

6.3. Trong đời sống

Tuy xét về mặt giá cả thì vật liệu composite là vật liệu có mức giá thấp hơn rất nhiều so với những vật liệu như thép, inox nhưng nó vẫn được coi loại vật liệu cao cấp trên thị trường hiện nay. Vì được kết hợp hoàn hảo từ hai thành phần chính là sợi cacbon và các sợi thủy tinh cao cấp.

Vật liệu composite đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống như may mặc, nhựa bao bì, dệt, trang trại chăn nuôi, nhà máy thủy sản, hóa chất, luyện kim, kho chứa hàng, sơn tĩnh điện, nhà ăn,…

Những vật liệu composite giúp ngăn chặn ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe của con người. Vật liệu composite mang tới không gian sống trong lành và khỏe mạnh cho con người. Do đó nó được sử dụng rộng rãi trong đời sống và công nghiệp sản xuất. Cụ thể là trong sản xuất các đồ gia dụng nhằm phục vụ đời sống sinh hoạt thường ngày bởi vì nó mang những đặc điểm, tính chất ưu việt.

Mong rằng bài viết trên của Minh Tùng đã giúp bạn có thể hiểu rõ hơn được vật liệu composite là gì. Nhờ đó khách hàng có thể biết được công dụng để lựa chọn được những sản phẩm tốt nhất có vật liệu composite. Mời bạn cùng xem thêm những mẫu thiết kế gang đúc tại website: https://naphogaminhtung.vn

Thông tin liên hệ CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ ĐẦU TƯ MINH TÙNG

Trụ sở chính: Số 135 ngách 1 ngõ 72 đường Nguyễn Trãi, P. Thượng Đình, Q. Thanh Xuân, Tp. Hà Nội
Chi nhánh TP.HCM: 127/19/8 Lê Thúc Hoạch, P. Phú Thọ Hòa, Q. Tân Phú, TP. HCM
Xưởng đúc: Thành phố Thái Nguyên, Tỉnh Thái Nguyên.
HOTLINE: 0965 966 268 – 0934 519 385
Email: gangducminhtung@gmail.com

>>>> TÌM HIỂU THÊM:

Những câu hỏi thường gặp

1. Chất liệu composite có tốt không?

Vật liệu composite là vật liệu tổ hợp nên có độ bền và độ chống chịu cao. Đây được xem là chất liệu có tính ứng dụng cao và có thể chế tạo nên nhiều loại sản phẩm cho nhiều thiết kế công trình công nghiệp

2. Những loại vật liệu composite phổ biến hiện nay?

Các vật liệu composite phổ biến gồm có: Vật liệu composite cốt sợi; Chất liệu composite cốt hạt; Composite cốt hạt và sợi; Composite bản chất có nền kim loại; Composite bản chất nền khoáng; Composite bản chất nền hữu cơ

5/5 - (15 bình chọn)

Lê Quang Tụ

Tốt nghiệp đại học Bách Khoa, chuyên ngành cơ khí, đã tham gia giám sát, tư vấn thiết kế rất nhiều công trình xây dựng hạ tầng, nhà xưởng, khu đô thị….