Vật liệu composite là gì? Đánh giá ưu nhược điểm

Nhờ vào những đặc tính ưu việt mà vật liệu composite rất được tin tưởng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Ngoài ra composite còn là vật liệu có khả năng cao thay thế được các loại vật liệu khác như kim loại, gỗ… Hãy cùng vatlieunhaxanh.com tìm hiểu vật liệu composite là gì, qua đó đánh giá các ưu nhược điểm của chúng nhé!

Vật liệu composite là gì?

Vật liệu composite hay có thể gọi ngắn gọn là composite, hoặc vật liệu compozit, vật liệu tổng hợp. Vật liệu này được tổng hợp từ hai hoặc nhiều vật liệu khác để tạo thành vật liệu mới. 

Đây là một loại nguyên vật liệu được tổng hợp từ 2 hay nhiều vật liệu khác nhau tạo thành một loại vật liệu mới. Tuy nhiên loại vật liệu tổng hợp được lại sở hữu những đặc điểm cùng với những tính năng nổi bật hơn hẳn so với vật liệu lúc đầu. 

Đã từ rất lâu con người đã biết cách chế tạo vật phẩm từ nhiều vật liệu có sẵn. Ví dụ như họ từng trộn nhiều viên sỏi nhỏ lại với nhau để làm sạch, hoặc trộn hỗn hợp bùn với rơm đã băm nhỏ để xây vách nhà… Mãi đến những năm 50, ngành khoa học chế tạo vật liệu composite mới thực sự hình thành, với thành tựu chế tạo thành công tên lửa đầu tiên tại Mỹ. 

Kể từ thời điểm đó đã xuất hiện ngành khoa học công nghệ chuyên chế tạo vật liệu composite, đi kèm với đó là những ngành công nghệ ứng dụng loại vật liệu vô cùng phát triển trên toàn thế giới hiện nay.  

Vật liệu composite hiện đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực xây dựng

Ưu, nhược điểm của vật liệu composite:

Ưu điểm:

  • Composite có khối lượng riêng rất nhỏ, sở hữu tính chất độ bền cơ học cao, độ cứng vững và uốn kéo tốt.
  • Được đánh giá cao với khả năng chịu đựng thời tiết, chống được cả tia UV cực cao, cũng như tính cách điện và cách nhiệt cực tốt.
  • Đặc biệt còn có tính kháng hóa chất và kháng ăn mòn cao, hơn nữa chi phí bảo quản vật lý này không nhiều va cũng chẳng cần thêm lớp sơn phủ để chống ăn mòn.
  • Công tác gia công và chế tạo vật liệu composite khá đơn giản, có tính chất uốn kéo nên dễ dàng trong việc tạo hình, tạo màu. Ngoài ra khi cần thay đổi và sửa chữa cũng không tốn kém nhiều chi phí, bên cạnh đó mức giá đầu tư trang thiết bị sản xuất và bảo dưỡng đều tương đối, không cao.
  • Độ bền cao theo thời gian, thậm chí sử dụng được lâu dài hơn cả chất liệu kim loại và gỗ khoảng từ 2 đến 3 lần.

Xem thêm:

Nhược điểm:

Bên cạnh những ưu điểm tuyệt vời mà vật liệu composite mang lại, dĩ nhiên không thể không có một vài nhược điểm mà chúng ta nên biết để cân nhắc ứng dụng vào chế tạo sản phẩm khác sao cho phù hợp: 

  • Một khi đã bị lỗi trong quá trình sản xuất sẽ rất khó để tái chế, hầu hết sẽ trở thành phế phẩm khi bị hỏng. 
  • Nguyên liệu thô của composite có giá thành tương đối khá cao, bên canh đó các bước gia công tốn nhiều thời gian. 
  • Công đoạn phân tích cơ, lý, hóa tính của mẫu vật được nhận định là khá phức tạp, khó khăn. 
  • Trình độ gia công của công nhân cũng là một yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng vật liệu.
Vật liệu composite sở hữu các ưu nhược điểm nhất định

Các ứng dụng của vật liệu composite:

Nhờ vào khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực đa dạng, hiện nay trên thị trường vật liệu composite ngày càng được ứng dụng rộng rãi, nhằm đáp ứng nhu cầu trong đời sống và sản xuất. 

Ngoài ra vật liệu composite được yêu thích sử dụng nhờ khắc phục được những khuyết điểm của những vật liệu khác, từ đó hỗ trợ cải thiện hiệu suất, nâng cao chất lượng công việc và đời sống con người. Có thể kể đến một số ứng dụng nổi bật có sử dụng vật liệu composite đó là:

  • Vỏ ngoài của động cơ tên lửa
  • Vỏ máy bay, tàu vũ trụ
  • Bình chứa chịu được áp lực cao.
  • Ống dẫn xăng dầu, sản phẩm này thường được chế tạo từ composite cao cấp 3 lớp, dựa theo công nghệ cuốn ướt tiên tiến của Nga, cùng với các tiêu chuẩn sản xuất ống dẫn xăng, dầu khác.
  • Ống dẫn nước sạch, nước thô, nước nguồn. Các loại ống dẫn sử dụng vật liệu composite này còn có tên gọi khác là ống nhựa cốt sợi thủy tinh.
  • Ống dẫn nước thải hay dẫn hóa chất nguy hiểm.
  • Ống thủy nông, ống dẫn nước nguồn qua vùng nước có vấn đề đặc biệt chẳng hạn như bị ngập mặn, hoặc nhiễm phèn;
  • Vỏ bọc composite của các loại bồn bể, thùng chứa hàng, mặt bàn ghế, một số sản phẩm trang trí nội thất, tấm panel. 
  • Hệ thống ống thoát rác nhà cao tầng;
  • Hệ thống các loại sứ cách điện, sứ polymer, sứ silicon, sứ epoxy, sứ chuỗi, sứ đỡ, sứ cầu giao, hoặc sứ trong các bộ thiết bị điện, chống sét, cầu chì;
  • Lốp bánh xe ô tô, xe máy, hay xe đạp
  • Vỏ tàu thuyền 
  • Chất liệu làm ra thùng rác công cộng
  • Đồ chơi trẻ em, thường là các mô hình giả
Tấm ốp nhôm Alu composite

Một số công nghệ dùng để chế tạo vật liệu composite:

  • Công nghệ khuôn tiếp xúc : có chức năng phun, lăn tay, lát máy.
  • Công nghệ khuôn với diaphragm đàn hồi: có 3 loại chính bao gồm khuôn ép diaphram, khuôn chân không, và khuôn chân không loại autoclave.
  • Công nghệ tẩm áp lực: công nghệ này thích hợp áp dụng trong chân không và cả điều kiện thường. 
  • Công nghệ dập trong khuôn: có thể dập theo nhiều dạng chẳng hạn như dập trực tiếp, dập đúc và dập ép nóng.
  • Công nghệ quấn: sử dụng máy quấn và các phương pháp công nghệ khác. 
  • Công nghệ pulltrusion: công nghệ này được thực hiện trong quy trình liên tục và tự động. Ngoài ra sản phẩm được sử dụng có tính chất hóa học và vật lý đều tốt, do đó có khả năng thay thế các vật liệu truyền thống khác.

Xem thêm:

Qua bài viết trên đây, chúng tôi hy vọng đã cung cấp cho các bạn những thông tin thực sự hữu ích, từ đó giải đáp cho thắc mắc vật liệu composite là gì, kèm theo đó là các đánh giá ưu nhược điểm của nó.

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *