Composite là gì? Những thông tin liên quan bạn không nên bỏ qua

Chào mừng bạn đến với BroCanvas, nơi chúng tôi cung cấp kiến thức và thông tin hữu ích về nhiều lĩnh vực khác nhau. Hôm nay, chúng tôi muốn giới thiệu đến bạn về một khái niệm rất quan trọng trong lĩnh vực vật liệu học – Composite. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về Composite là gì và những thông tin liên quan bạn không nên bỏ qua.

Composite là loại vật liệu tổng hợp được tạo nên từ hai hoặc nhiều vật liệu khác biệt với nhau, tạo ra những đặc tính mới mà không có trong các vật liệu gốc. Chúng có thể mang lại những lợi ích vượt trội như độ cứng cao, trọng lượng nhẹ, khả năng chịu lực tốt, và nhiều hơn thế nữa.

Những thông tin liên quan về Composite bao gồm quy trình sản xuất, các ứng dụng trong thực tế, cũng như lợi ích và nhược điểm của chúng, đều là những kiến thức mà bạn không nên bỏ qua.

Cùng BroCanvas khám phá và tìm hiểu về thế giới Composite, một lĩnh vực thú vị và đầy triển vọng. Chúng tôi tin chắc rằng bạn sẽ tìm thấy nhiều thông tin hữu ích và bổ ích từ bài viết này.

Composite là gì?

Composite hay còn gọi là vật liệu composite hay nhựa composite và nhiều tên gọi khác nhau. Chúng được xem là một vật liệu được tổn hợp từ 2 hay nhiều vật liệu khác trở lên với mục đích tạo ra một sản phẩm ưu việt hơn so với những vật liệu ban đầu. Vật liệu composite là gì? Chúng chính là tổ hợp nhựa được gia cường bằng sợi thủy tinh đặc biệt.

Các sợi thủy tinh ở trong vật liệu composite này là sợi thẳng được bố trí ngẫu nhiên và được dệt thành tầm phẳng. Các sợi này được kết dính với nhau thông qua phản ứng nhiệt polymer như epoxy, nhựa polyester hay nhựa vinylester. Ngoài ra, chúng còn được kết nối với nhau bằng cả phương pháp nhiệt dẻo.

Các loại vật liệu composite

Phần trên các bạn đã hiểu về nhựa composite là gì phần này sẽ đi tìm hiểu về các loại vật liệu composite hiện nay. Có nhiều loại vật liệu composite cụ thể như:

• Composite nền hữu cơ
• Compotite tổng hợp nền khoán chất
• Tổng hợp nền kim loại
• Tổng hợp cốt sợi
• Tổng hợp cốt hạt

Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về từng loại vật liệu được phân loại cho nền composite này nhé!

Vật liệu composite nền hữu cơ

Đây là loại vật liệu nền trắng bằng nhựa, nhựa đường hay nền cao su ( vải bạt, tấm sợi, tấm hạt, lốp ô tô xe máy….) Sau khi đã lựa chọn được nền thì người ta sẽ tiến hành lựa chọn các dạng vật liệu thích hợp tiếp thteo có thể là sợi hữu cơ, sợi khoáng hay sợi kim loại. Để sau ra chế tạo thì composite sẽ ra nhiều sản phahamr khác nhau và tính chịu nhiệt của chúng cũng cao khoảng 200-300 độ C.

Vật liệu composite tổng hợp nền khoáng chất

Bạn có thể thấy những sản phẩm vật liệu được tổng hợp từ nền khoáng chất đó là bê tông, coposite nền gốm, composite carbon… tất cả những sản phẩm này được kết hợp với cốt dạng là sợi kim loại, hạt kim loại hay hạt gốm.

Vật liệu tổng hợp nền kim loại

Vật liệu tổng hợp nền kim loại có thể là hợp kim titan, hợp kim nhom cùng các sợi kim loại và sợi khoáng. Sản phẩm được tổng hợp từ nền kim loại có khả năng chịu được nhiệt cao lên tới 600- 1000 độ C.

Vật liệu tổng hợp cốt sợi

Đây là vật liệu quan trọng trong việc chế tạo ra composite, cốt sợi có chiều dài lớn vì vậy được phân bố một cách gián đoạn trong chế tạo vật liệu composite. Chúng ta có thể thấy những vật dụng quen thuộc được chế tạo bằng cốt sợi và kết hợp với nền nhựa.

Vật liệu tổng hợp cốt hạt

Những vật liệu composite được sử dụng tổng hợp cốt hạt thường thấy là bê tông. Chúng rất bền vững. Ngoài các vật liệu composite trên thì còn vật liệu tổng hợp giữa cốt sợi và cốt hạt.

Những phương pháp sản xuất composite

Có rất nhiều các công nghệ được sử dụng trong việc sản xuất vật liệu composite tiêu biểu như: 

Công nghệ quấn

Đây là một kỹ thuật chế tạo chủ yếu được sử dụng để sản xuất các cấu trúc hình trụ hay bể chứa. Quá trình này là sử dụng cuộn dây quấn quanh với trụ gá đúc với lực căng. Trục sẽ quay khi các sợ thủy tinh được di chuyển từ đầu đến cuối theo chiều ngang. Các sợi được sử dụng để sản xuất composite là sợi carbon, sợi thủy tinh và các sợi này được phủ nhựa để kết dính lại với nhau.

Khi trục gá đã được bọc hoàn toàn theo độ dày phù hợp và nhựa phủ đều đã ngưng chảy thì trục gá sẽ vào giai đoạn gia công nghiệt. Khi nhựa cứng thì trục gá sẽ được lấy ra để có được sản phẩm cuối cùng. Công nghệ này được sử dụng với những sản phẩm nhỏ được tạo ra mà không cần đến sự can thieetpj của con người.

Công nghệ bố trí tay

Sử dụng công nghệ bố trí tay để có thể tách khuôn sản phẩm ở dạng sáp hoặc dạng lỏng. Sản phẩm được tạo ra với nhựa (polyester, vinyl, epoxy) trộn với chất làm cứng và đưa vào bề mặt khuôn. Sau đó tấm thảm bằng sợi thủy tinh sẽ được đặt tiếp vào trong khuôn và cuối cùng là hỗn hợp nhựa để kết dính các lớp với nhau.

Với công nghệ này luôn sử dụng áp lực qua con lăn, cọ hoặc hút chân không để đảm bảo chắc chắn nhựa được thẩm thấu hoàn toàn và có thể làm ướt tất cả các không và không còn không khí ở trong sợi và tấm nhựa. 

Công nghệ phun sợi thủy tinh

Công nghệ này tương tự như công nghệ bố trí tay nhưng chúng có điểm khác biệt là được phun chất xơ và nhựa vào khuôn. 

Đây là công nghệ chế tạo vật liệu tổng hợp mở nơi mà cả nhựa và thủy tinh đều được phun lên khuôn.

Cả nhựa và thủy tinh có thể được phun riêng biệt hay đồng thời đều được. Tuy nhiên, chúng cần phải được cắt nhỏ ra và kết hợp từ khẩu súng phun Chopper.

Công nghệ đúc cây

Để tạo ra vật liệu Composite mạnh mẽ thì không thể thiếu được công nghệ đúc cây.

Với công nghệ này,  vật liệu sẽ được kéo qua máy tạo hình bằng cách sử dụng những thủ công hay phương pháp con lăn liên tục.

Khi sử dụng công nghệ này sợi thủy tinh sẽ được kéo từ ống cuốn ra một thiết bị được phủ một lớp nhựa.

Sợi thủy tinh khi được sản xuất bằng phương pháp công nghệ đúc này sẽ có tạo ra nhiều hình dạng và mặt các ngang.

Ưu nhược điểm của vật liệu composite là gì?

Sử dụng vật liệu composite có rất nhiều ưu điểm nổi bật. Bởi composite được tạo ra đòi hỏi nhiều kỹ thuật khắc khe.

Chính vì vậy, mà ưu điểm lớn nhất của chúng đó chính là có thể thay đổi cấu trúc hình học, sự phân bố và những vật liệu thành phần sẽ tạo ra một vật liệu vô cùng bền vững.

Ngoài ra, chúng còn nhiều ưu nhược điểm khác nhau như:

Về ưu điểm

Vật liệu composite có nhiều các ưu điểm nổi bật như sau:

• Độ bền vững rất cao;
• Độ cứng tốt và uốn kéo dẻo dai;
• Khả năng chống được các tia UV cao, chịu đựng được mọi điều kiện thời tiết;
• Cách điện, cách nhiệt tốt;
• Kháng hóa chất, chống ăn mòn cao không gây ra sự tốn kém trong việc bảo quản, các sản phẩm composite không cần phủ chống ăn mòn;
• Gia công và chế tạo khá là đơn giản;
• Dễ dàng tạo hình theo ý muốn;
• Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng thấp.

Về nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm của vật liệu composite thì chúng vẫn còn tồn tại một số nhược điểm cụ thể như:

• Sản phẩm khi bị hư hỏng khó có thể tái chế, thường là phế phẩm;
• Giá thành khá cao do giá nguyên liệu thô cao;
• Phương pháp gia công tốn nhiều thời gian;
• Khó khăn trong việc phân tích tính cơ, lý, hóa tính của mẫu vật;
• Chất lượng phụ thuộc nhiều vào trình độ của công nhân.

Ứng dụng phổ biến của vật liệu composite

Composite là một vật liệu được tạo ra nhằm đáp ứng mọi mong muốn của con người đồng thời hạn chế mọi nguồn nguyên liệu tự nhiên đang ngày một khan hiếm. Cho tới hiện nay vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong mọi mặt của cuộc sống cụ thể như:

Ứng dụng trong ngành y tế

Vật liệu được sử dụng rất nhiều trong lĩnh vực y tế bởi trong lĩnh vực y tế luôn có những phòng ban làm việc nhiều với hóa chất cụ thể như axit, bazo….

Chính vì thế, với sự xuất hiện của những chai, lọ bằng vật liệu composite sẽ giúp bảo quản hóa chất được tốt nhất. 

Khi chưa có vật liệu này ra đời thì hóa chất được sử dụng bằng ống thủy tinh. Điều này gây ra lãng phí vì mất nhiều chi phí ngoài ra lọ thủy tinh còn dễ vỡ trong quá trình vận chuyển.

Với sản phẩm lọ hay ống bằng vật liệu composite sẽ đem lại hiệu quả tốt nhất và giá thành cũng rẻ hơn rất nhiều.

Ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp

Khi kinh tế càng phát triển thì các ngành công nghiệp cũng phát triển theo. Chính vì thế, các vật liệu composite với nhiều ưu điểm nổi bật cũng được áp dụng rộng rãi.

Cụ thể như chế tạo ra những sản phẩm như bình composite và nhiều ứng dụng thiết thực khác trong cuộc sống.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp đóng tàu

Trong lĩnh vực đóng tàu thì vật liệu composite được sử dụng rất nhiều trong các bộ phận của tàu như thùng tàu, mũi tàu, mái che và khung tàu….

Ngoài ra, vật liệu còn được sử dụng trong việc chế tạo thuyền composite gắn máy. Bởi vật liệu không chỉ bền vững mà tính thẩm mỹ cũng rất cao.

Ứng dụng trong ngành chế tạo ô tô

Các bộ phận của ô tô như vỏ xe, thùng xe, khung xe… cũng được sử dụng vật liệu composite. Sử dụng composite vừa giúp đảm bảo an toàn vừa nâng cao được tính thẩm mỹ của xe.

Ngoài ra, những bộ phận làm từ vật liệu này có giá thành rẻ dễ dàng thay thế hay muốn làm mới xe. So với những vật liệu khác thì sử dụng composite có nhiều thuận tiện hơn và làm giảm trọng lượng của xe giúp xe di chuyển nhanh hơn.

Ứng dụng của composite trong lĩnh vực hàng không

Vật liệu này không chỉ ứng dụng trong đóng tàu hay sản xuất ô tô mà chúng còn được sử dụng trong lĩnh vực hàng không.

Theo thống kê thì có tới 60% bộ phận của máy bay hay tàu vũ trụ được làm bằng composite. Những bộ phận sử dụng vật liệu composite để chế tạo là bộ khung máy bay, cánh máy bay, thân máy bay.

Tuy nhiên, composite được dùng trong lĩnh vực này luôn được chú trọng đến tính bền, chịu được áp lực cao, khó biến dạng.

Ứng dụng của composite trong trang trí nội thất là gì?

Ứng dụng phổ biến nhất của loại vật liệu này đó chính là ứng dụng trong lĩnh vực trang trí nội thất như bàn ghế, bể bơi, khung tranh nhựa composite và một số vật trang trí khác.

Đặc biệt, được dùng để chế tạo các đồ vật để ngoài trời bởi vật liệu này có khả năng chịu được mọi điều kiện thời tiết khác nhau.

Ngoài ra, vật liệu còn được làm giả những vật liệu khác như đá, gỗ, kim loại…. Những đồ được làm giả này sẽ không bị ăn mòn và giữ được lâu.

Kết thúc, việc hiểu rõ về vật liệu composite và cách sử dụng chúng đúng cách sẽ giúp bạn tận dụng tối đa ưu điểm vượt trội của chúng. Dù là trong ngành công nghiệp, xây dựng hay thậm chí là trong cuộc sống hàng ngày, composite đều cho thấy sự linh hoạt và hiệu quả đáng kinh ngạc.

Composite không chỉ là một sự kết hợp giữa hai hay nhiều vật liệu khác biệt để tạo ra một sản phẩm với đặc tính vượt trội, mà còn là biểu hiện của sự sáng tạo và tiến bộ trong khoa học vật liệu. Đó là lý do vì sao việc nắm bắt thông tin liên quan đến composite là vô cùng quan trọng.

Nếu bạn đang có ý định sử dụng composite trong dự án của mình, hãy tìm hiểu kỹ lưỡng về chúng. Bởi vì, việc sử dụng đúng loại composite không chỉ giúp tăng cường hiệu suất của sản phẩm cuối cùng, mà còn tiết kiệm chi phí và thời gian. Hãy nhớ rằng, kiến thức là chìa khóa để mở rộng khả năng ứng dụng của composite trong cuộc sống.

Hãy tiếp tục theo dõi và khám phá những thông tin liên quan mà bạn không nên bỏ qua về composite, để tận dụng tối đa những lợi ích mà vật liệu này mang lại.

Bài viết liên quan cùng chủ đề:

 Tranh canvas là gì? Tất tần tật về dòng tranh này

[sc_product catid=”260″]