Trong cuộc sống hàng ngày chúng ta có thể bắt gặp nhiều sản phẩm được sản xuất từ vật liệu composite, vậy vật liệu composite là gì và ứng dụng của loại vật liệu này trong đời sống chúng ta ra sao, hãy cùng tìm hiểu trong nội dung bài viết dưới đây nhé!

Vật liệu composite là gì?

Vật liệu composite (hay còn gọi là vật liệu tổng hợp, vật liệu compozit), đây là loại vật liệu được tổng hợp từ 2 hay nhiều vật liệu khác nhau trở lên tạo thành một loại vật liệu hoàn toàn mới với những tính chất khác nhau tùy thuộc vào mong muốn của nhà sản xuất.

Lịch sử ra đời của vật liệu composite

Xét theo định nghĩa phía trên ta có thể hình dung ra được vật liệu composite đã được ra đời từ rất lâu, khi con người biết trộn sỏi với đất để làm gạch hay bùn trộn với rơm để làm vách nhà... Tuy nhiên thuật ngữ composite chỉ ra đời từ những năm 50 của thế kỷ 19 khi các nhà khoa học chế tạo tên lửa Mỹ sản xuất ra công nghệ chế tạo tên lửa, từ đó tới nay thuật ngữ "vật liệu composite" được sử dụng khi trộn 2 loại vật liệu lại với nhau để tạo ra loại vật liệu hoàn toàn mới và thường được sử dụng để chỉ các loại nhựa tổng hợp.

Cấu tạo của vật liệu composite

Composite nói chung là loại nhựa tổng hợp tuy nhiên nó có các đặc tính khác so với các loại nhựa trên thị trường hiện nay, tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà người ta trộn các hỗn hợp khác nhau để tạo ra loại vật liệu composite có tính chất mong muốn. Thành phần chính của vật liệu composite bao gồm 2 phần chính là vật liệu nền và vật liệu gia cường.

Vật liệu nền: thường được gọi là pha nhựa, có tác dụng đảm bảo các thành phần bên trong composite được liên kết với nhau để tạo ra được khối thống nhất cho composite, các loại vật liệu nền có thể kể tới như polymer (polyester, PE, cao su..), hoặc các loại kim loại, ceramic (xi măng...).

Vật liệu nền có độ dẻo và độ dai cao chính vì vậy thường được sử dụng làm chất kết dính và tạo ra môi trường phân tán, bảo vệ pha gia cường không bị hư hỏng do ngoại lực hoặc tác động của môi trường, làm vật liệu cách điện.

Vật liệu gia cường: đây được coi là phần cốt, giúp cho composite có những đặc tính cơ lý tính cần thiết để chế tạo sản phẩm mong muốn. Vật liệu cốt gồm có 2 kiểu khác nhau bao gồm cốt sợi (ngăn hoặc dài) và dạng cốt hạt, các loại vật liệu gia cường có thể kể tới như các loại sợi (thủy tinh, cellulose, carbon...), các loại hạt (hạt kim loại, bột gỗ...) hoặc một số dạng đặc biệt khác.

Vật liệu gia cường là nơi chịu ứng suất tập trung, một số có khả năng kháng hóa chất và nhiệt độ, dễ gia công, có khả năng truyền nhiệt và giải nhiệt tốt.

Ưu điểm của vật liệu composite

• Độ bền cao: có thể nói composite có độ bền rất cao, khả năng kháng hóa chất, không bị ăn mòn, dễ bảo quản chính vì vậy vật liệu composite không cần sơn bảo quản như gỗ hoặc các loại kim loại.
• Nhẹ: rất nhẹ nhưng cứng, khả năng chịu va đập và uốn, kéo tốt.
• Cách điện, cách nhiệt tốt.
• Chịu lạnh, chịu nhiệt, chống cháy cao.
• Không thấm nước, không độc hại
• Dễ gia công: thời gian gia công nhanh, dễ uốn nên có thể làm nhiều sản phẩm khác nhau, dễ sửa chữa.
• Chi phí đầu tư thấp: quá trình bảo trì, bảo dưỡng hay sửa chữa dễ dàng -> chi phí thấp.
• Nhiều màu sắc: dễ dàng tạo màu sắc cho vật liệu, bền, đẹp.
• Giá thành rẻ: sản phẩm có giá thành rẻ, dễ dàng tiếp cận với nhiều đối tượng khác nhau.

Nhược điểm của vật liệu composite

• Khó tái chế: sản phẩm được làm từ vật liệu composite khi bị hư hỏng rất khó tái chế.
• Phức tạp: quá trình phân tích cơ, lý, hóa tính của mẫu vật phức tạp.
• Ảnh hưởng môi trường: do có độ bền cao, khó tái chế nên các sản phẩm được làm từ vật liệu composite gây ra các ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường.