Mô tả
Nhựa composite là gì?
Nhựa composite hiện nay đang được sử dụng rất rổng rãi trên thị trường, nhưng không phải ai cũng biết về nó. Vậy nhựa composite là gì? Bài chia sẻ dưới đây có lẽ sẽ giúp bạn tìm được câu trả lời cho câu hỏi trên.
Nhựa composite là gì?
Composite là loại vật liệu tổng hợp từ hai hay là nhiều các vật liệu khác nhau tạo nên vật liệu mới. Vật liệu mới này có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu.
Nhựa composite là một loại nhựa tổng hợp gồm có 2 pha chính : Pha nhựa và pha chất độn .
(Pha là một loại vật liệu thành phần nằm trong cấu trúc của vật liệu composite.)
Nhựa composite còn được gọi là nhựa FRP. FRP là từ viết tắt tiếng Anh của Fibeglass Reinfored Plastic có nghĩa là nhựa cốt sợi thủy tinh .
Thành phần và cấu tạo của nhựa composite.
Mỗi vật tư composite đều gồm một hoặc nhiều pha gián đoạn. Những pha này được phân bổ trong một pha liên tục duy nhất .
Pha liên tục còn được gọi là vật tư nền, thường có trách nhiệm link ác pha gián đoạn lại. Pha gián đoạn là cốt hay là vật tư tăng cường được trộn vào pha nền để tăng cơ tính, tính kết dính, chống mòn, chống xước .
Trong FRP ( nhựa cốt sợi thủy tinh ) thì nhựa có vai trò liên kế còn sợi thủy tin giữ vai trò của vật tư gia cường. Chính vì vậy, nhựa cốt sợi thủy tinh có tính năng cơ lý như chịu nén, chịu uốn, chịu kéo, … cao hơn những loại nhựa không có cốt sợi thủy tinh như nhựa PVC, PP, PE, ABS, …
Chính vì nhựa composite có năng lực tiêu biểu vượt trội về cơ lý tính nên những loại sản phẩm từ nhựa FRP đã và đang được ứng dụng rất thoáng đãng trong công nghiệp và cả gia dụng .
Công nghệ chế tạo Composite
Có nhiều công nghệ để chế tạo vật liệu nhựa Composite.
Công nghệ khuôn tiếp xúc : Phun, lăn tay, Lát máy .
Công nghệ khuôn với diaphragm đàn hồi : Khuôn ép diaphram, Khuôn chân không, khuôn chân không – autoclave
Công nghệ tẩm áp lực đè nén : Tẩm áp lực đè nén trong chân không và tẩm áp lực đè nén trong điều kiện kèm theo thường
Công nghệ dập trong khuôn : Dập trực tiếp, dập đúc và dập ép nóng
Công nghệ quấn : Máy quấn và những giải pháp công nghệ tiên tiến
Công nghệ pulltrusion : đây là quy trình tiến độ liên tục và tự động hóa. Sản phẩm có đặc thù hóa học và vật lý tốt, hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa vật tư truyền thống cuội nguồn .
Ứng dụng của nhựa Composite là gì?
Vì nhựa Composite có nhiều tính năng vượt trội nên được sử dụng khá phổ biến trong nhiều lĩnh vực.
Dưới đây là một số ít loại sản phẩm được làm từ composite
Tranh phù điêu nhựa composite., phù điêu nhựa composite., Tượng nhựa composite .
Đồ decor nhựa composite .
– Vỏ động cơ, tên lửa, máy bay, tàu thiên hà .
– Bình chịu áp lực đè nén cao .
– Ống dẫn nước thải, hóa chất
– Ống dẫn xăng dầu.
– Hệ thống cách điện .
– Lốp xe máy, xe đạp điện
– Ứng dụng trong nội thất bên trong nhà cửa, văn phòng, phủ ngoài tấm ván nhựa PVC foam, … .
– Vật liệu trang trí nhà cửa
1. Thành phần cốt lõi
Nhóm sợi khoáng chất: sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi gốm; nhóm sợi tổng hợp ổn định nhiệt: sợi Kermel, sợi Nomex, sợi Kynol, sợi Apyeil. Các nhóm sợi khác ít phổ biến hơn: sợi gốc thực vật (gỗ, xenlulô): giấy, sợi đay, sợi gai, sợi dứa, sơ dừa,…; sợi gốc khoáng chất: sợi Amiăng, sợi Silic,…; sợi nhựa tổng hợp: sợi polyeste (tergal, dacron, térylène,..), sợi polyamit,…; sợi kim loại: thép, đồng, nhôm,…
2. Thành phần và cấu tạo
Nhìn chung, mỗi vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đoạn được phân bố trong một pha liên tục duy nhất. (Pha là một loại vật liệu thành phần nằm trong cấu trúc của vật liệu composite.) Pha liên tục gọi là vật liệu nền (matrix), thường làm nhiệm vụ liên kết các pha gián đoạn lại. Pha gián đoạn được gọi là cốt hay vật liệu tăng cường (reinforcement) được trộn vào pha nền làm tăng cơ tính, tính kết dính, chống mòn, chống xước…
Trong nhựa cốt sợi thủy tinh FRP thì nhựa sẽ đóng vai trò liên kết, sợi thủy tinh đóng vai trò vật liệu gia cường. Vì vậy, nhựa FRP có tính năng cơ lý (chịu nén, chịu uốn, chịu kéo…) cao hơn bất kỳ một loại nhựa không có cốt liệu sợi thủy tinh ( như PVC, PP, PE, ABS,…). Chính vì khả năng vượt trội về cơ lý tính nên sản phẩm nhựa FRP đã được áp dụng rộng rãi trong mọi ngành công nghiệp và dân dụng
Ví dụ:
Sợi thủy tinh (bền, giòn) + nhựa polyester (kháng hóa chất, cứng giòn) = composite (bền, kháng hóa chất, dẻo dai).
Phân loại :
Theo hình dạng vật liệu gia cường thì có hai loại chủ yếu: sợi và hạt.
Theo bản chất vật liệu nền thì có: nền hữu cơ, kim loại, và nền gốm.
2. LỊCH SỬ
Những vật tư compozit đơn thuần đã có từ rất thời xưa. Khoảng 5000 năm trước công nguyên con người đã biết trộn những viên đá nhỏ vào đất trước khi làm gạch để tránh bị cong vênh khi phơi nắng. Và điền hình về compozit chính là hợp chất được dùng để ướp xác của người Ai Cập .
Chính vạn vật thiên nhiên đã tạo ra cấu trúc composite thứ nhất, đó là thân cây gỗ, có cấu trúc composite, gồm nhiều sợixenlulo dài được liên kết với nhau bằng licnin. Kết quả của sự link hài hoà ấy là thân cây vừa bền và dẻo – một cấu trúc composite lý tưởng .
Người Hy Lạp cổ cũng đã biết lấy mật ong trộn với đất, đá, cát sỏi làm vật tư thiết kế xây dựng. Và ở Nước Ta, thời xưa truyền lại cách làm nhà bằng bùn trộn với rơm băm nhỏ để trát vách nhà, khi khô tạo ra lớp vật tư cứng, mát về mùa hè và ấm vào mùa đông …
Mặc dù composite là vật tư đã có từ lâu, nhưng ngành khoa học về vật tư composite chỉ mới hình thành gắn với sự Open trong công nghệ tiên tiến sản xuất tên lửa ở Mỹ từ những năm 1950. Từ đó đến nay, khoa học công nghệ tiên tiến vật tư composite đã tăng trưởng trên toàn quốc tế và có khi thuật ngữ “ vật tư mới ” đồng nghĩa tương quan với “ vật tư composite ” .
3. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT .
3.1. THÀNH PHẦN .
Vật liệu composite thường gồm hai thành phần chính: VL nền và VL gia cường.
VL nền bao gồm: polymer (polyester, PE, PP, PVC, Epoxy, cao su…), kim loại, ceramic(xi măng…)
VL gia cường: 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.
Vai trò và đặc thù của những VL thành phần :
Vật liệu nền
-Là chất kết dính và tạo môi trường phân tán.
-Truyền ứng suất sang pha gia cường khi có ngoại lực tác dụng.
-Bảo vệ pha gia cường không bị hư hỏng do tấn công của môi trường.
-Bền dẻo dai (chống lại sự phát triển của vết nứt)
-Ngoài ra còn đóng góp các tính chất cần thiết khác như: cách điện, độ dẻo dai, màu sắc….
Vật liệu gia cường
-Đóng vai trò là điểm chịu ứng suất tập trung.
-Tính kháng hóa chất môi trường và nhiệt độ.
-Phân tán tốt vào VL nền.
-Thuận lợi cho quá trình gia công.
-Truyền nhiệt và giải nhiệt tốt.
-Thân thiện với môi trường.
-Hạ thấp giá thành mà đem lai tính chất vượt trội.
3.2. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE .
– Khối lượng riêng bé do vậy tính năng cơ lý riêng cao hơn thép và các VL truyền thống khác (thủy tinh, gốm, gỗ..) rất nhiều.
– Chịu môi trường, kháng hóa chất cao, không tốn kém trong bảo quản và chống ăn mòn, không cần sơn bảo quản như VL kim loại, gỗ…
– Cách điện và cách nhiệt tốt.
– Bền lâu hơn (thời gian sử dụng kéo dài.)
– Gia công chế tạo đơn giản, nhanh, đa dạng, dễ tạo hình, thay đổi và sửa chữa dễ.
– Chi phí đầu tư thấp.
– Giá thành không cao mà tính chất vượt trội.
4. ỨNG DỤNG .
Từ những đặc thù mê hoặc của nó mà VL composite có rất nhiều ứng dụng. Vật liệu composite là vật tư của ngày mai, nó đang thay thế sửa chữa dần hầu hết những loại vật tư truyền thống lịch sử : sắt kẽm kim loại, gỗ, gốm sứ …
những bạn tìm hiểu thêm thêm tại. https://blogchiase247.net để biết được rõ hơn .
