Th5
Chắc nhiều người cũng biết được rằng composite còn được biết đến là sự hiện diện của nhiều kiến thức khoa học trong cùng một chất liệu. Nó đã xuất hiện từ rất lâu trước đây và được dùng cho nhiều mục đích khác nhau như làm đồ nội thất hay các công trình lớn nhỏ khác nhau.
Nếu bạn cũng tò mò về vật liệu composite là gì thì bài viết này sẽ giải đáp toàn bộ thắc mắc cho bạn.
Vật liệu composite là gì?
Composite còn có một tên gọi khác là vật liệu compozit, đây là một chất liệu tổng hợp từ nhiều nhân tố khác nhau.
Nó được tổng hợp từ nhiều vật liệu hay nguyên tố hóa học khác nên có đặc tính và công dụng tốt hơn những chất bạn thấy trước đây.
(Trích dẫn từ Wiki)
Nguồn gốc của vật liệu composite
Chất liệu này đã xuất hiện từ rất lâu về trước, được con người ứng dụng và sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau.
Từ khi con người biết được cách thức trộn sỏi vào đất và dùng làm gạch hay vách nhà được tạo ra từ những vật liệu thân thuộc như bùn và rơm băm nhỏ – những chất liệu bạn dễ dàng kiếm được ở vùng thôn quê.
Chắc hẳn bạn có biết nhưng không mấy quen thuộc đó là bê tông chính là vật liệu mà composite thường dùng, cực kỳ phổ biến.
Tuy đã có mặt từ lâu đời nhưng có được vật liệu này phải trải qua nhiều công đoạn và quá trình khác nhau.
Điển hình là ngành khoa học chế tạo composite cũng mới được xuất hiện và hoàn thiện vào năm 1950 và hoàn thành với ngành công nghiệp cùng tên.
Đặc điểm và cấu tạo của vật liệu composite
Cấu tạo chất liệu
Composite được hình thành và biết đến với cấu tạo gồm 2 chất liệu chính là phần vật liệu cốt và nền.
Trong đó, vật liệu cốt hay còn gọi là gia cường, có tên trong tiếng anh là fiber và là thành phần quan trọng của sản phẩm.
Nó có các đặc điểm quan trọng về tính vật lý cần thiết như sức mạnh, độ cứng và tạo ra độ bền cho những chất liệu được sản phẩm hình thành.
Được biết thì thành phần này sẽ được tách riêng 2 dạng cốt sợi ngắn và dài.
Bạn có thể thấy được những dạng phổ biến là thủy tinh, sợi cacbon hoặc nhiều loại khác, còn dạng cốt như kim loại hay đất sét…
Còn đối với vật liệu nền có tên tiếng anh khá thú vị là matrix.
Thành phần này được biết là vật liệu pha, với chức năng khá quan trọng là dùng đảm bảo phần bên trong có thể liên kết chặt chẽ, tạo ra độ bền tuyệt đối cho sản phẩm của người dùng.
Bên cạnh đó, sự thống nhất bên ngoài cũng được hình thành và tạo nên bởi vật liệu nền bên trong.
Những vật liệu nền phổ biến hiện nay có thể là các loại polymer hoặc những kim loại nấu chảy…
Đặc điểm của vật liệu composite
Đặc điểm của vật liệu này được chia thành 2 kiểu dựa vào thành phần của nó.
Về đặc điểm của vật liệu cốt, nó được coi là thành phần chính khi là điểm trung tâm chịu ứng suất với sự tập trung lớn.
Bên cạnh đó, nó còn có thể kháng hóa chất từ môi trường cũng như nhiệt độ đa dạng từ đó.
Vật liệu cốt không chỉ có khả năng phân tán tốt cho vật liệu nền mà còn làm cho việc sản xuất vật liệu còn dễ dàng hơn.
Tiếp đến, chất liệu này khá thân thiện với môi trường và đây là lý do vật liệu này được ứng dụng nhiều trong ngành sản xuất hiện nay.
Không chỉ có vậy, khả năng truyền và giải nhiệt tốt nên nó cũng được ứng dụng cao.
Tôi sẽ giới thiệu tiếp về đặc điểm của vật liệu nền để người dùng không cần phải chờ lâu.
Vật liệu nền là thành phần quan trọng, có chức năng liên kết và tạo ra môi trường phân tán cho những thành phần còn lại.
Khi có ngoại lực tác dụng, nó sẽ truyền ứng suất thành pha cường, giúp hạn chế bị hư hỏng cho vật liệu.
Đặc biệt là độ bền của vật liệu nền cực tốt, có độ dẻo dai vừa phải và khả năng chống lại vết nứt cực lớn.
Bên cạnh đó, nó còn có nhiều tính năng độc đáo như khả năng cách điện hay màu sắc đa dạng.
Ưu và nhược điểm của composite
Ưu điểm của composite
Để nói về ưu điểm của vật liệu composite cũng như những lý do để người dùng nên sử dụng nó thì khá nhiều.
Đầu tiên, nó có độ bền cực tốt với khối lượng nhẹ, nên bạn có thể vận chuyển nhiều vật liệu trong cùng một lúc.
Tiếp đến, nó có độ cứng vừa phải nên bạn có thể uốn kéo vật liệu đến nhiều nơi với độ cong khác nhau.
Nó thích ứng với thời tiết cực tốt, rất phù hợp sử dụng cho môi trường thời tiết như Việt Nam bởi khả năng chống lại những điểm nguy hại như tia UV hay chống lão hóa cực tốt.
Bên cạnh đó, nó còn có khả năng cách điện, cách nhiệt, làm vật liệu bên ngoài bảo vệ những chất liệu bên trong là lựa chọn sáng suốt nhất tính đến thời điểm bây giờ.
Không chỉ độ bền tốt, mà nó còn có thể tự bảo vệ bản thân khỏi sự ăn mòn nên việc vệ sinh, bảo quản rất rẻ, tiết kiệm chi phí sửa chữa và bảo quản cho người dùng.
Trong quá trình sử dụng nếu có vấn đề, việc tạo hình hay tạo màu cũng rất dễ thực hiện.
Việc đầu tư, bảo quản hay bảo dưỡng cũng không quá cao, tuổi thọ còn dài hơn những chất liệu thường thấy trong nội thất như gỗ còn tốt hơn mấy lần.
Nhược điểm của composite
Tuy sở hữu số lượng ưu điểm cực lớn nhưng để khách quan, chúng ta cũng nên tìm hiểu về nhược điểm của vật liệu này.
Đầu tiên, sản phẩm này thực sự khó tái chế, nên nếu hư hỏng trong quá trình sản xuất hay cho ra thị trường và hư hỏng, nó có thể chất đống và gây hại cho môi trường.
Bởi vì độ bền và công đoạn tạo ra nó hơi phức tạp nên sở hữu giá thành tương đối cao so với những chất liệu khác.
Tốn thời gian chế tạo và khả năng phân tích chất tương đối thấp.
Chất liệu muốn bền, đẹp thì phải có công nhân chế tạo có trình độ cao.
Quy trình sản xuất vật liệu composite
Để sản xuất ra một vật liệu composite hoàn chỉnh phục vụ nhu cầu của con người, nó trải qua những giai đoạn khá phức tạp bao gồm, đúc khuôn, mở khuôn, phun cùng với quấn sợi.
Mỗi quy trình, phương pháp đều thực hiện khá phức tạp và cùng tìm hiểu chúng kỹ hơn dưới bài viết này nhé.
Bước 1: Quá trình đúc và mở khuôn
Đây chắc chắn là cách sản xuất mở phổ biến nhất được sử dụng hiện nay bởi chi phí rẻ cũng như việc chế tạo cũng không đòi hỏi quá nhiều vật liệu hay dụng cụ.
Composite là cốt sợi được sử dụng tay đặc bên trong khi kết hợp cùng với chổi hoặc con lăn.
Bước này quan trọng bởi nó thực hiện để chế tạo những vật liệu khác cho những món đồ phục vụ đời sống con người như bể chứa hay bồn tắm…
Bước 2: Quá trình phun sơn composite
Bước này đòi hỏi sự tỉ mỉ, cẩn thận và tinh tế đến người thợ phun sơn.
Họ phải điều khiển một chiếc máy lớn và đi đều để phun những vật liệu được cho ra bên ngoài, họ phải biết cách cũng như lực để khống chế máy và tạo ra một độ dày vừa phải ở lớp sơn.
Tuy khối lượng sản xuất không được cao nhưng có thể sản xuất ra nhiều khuôn khác nhau.
Ở bước này, không có một giới hạn nào được đưa ra, chủ yếu là việc tự động hóa tạo ra vật liệu.
Tương tự với quy trình đúc và mở khuôn, bề mặt khuôn sẽ được phủ một lớp hoàn hảo được gọi là gel chống dính.
Tiếp đến, các hợp chất nhựa gần cuối cùng sẽ được ứng dụng và đưa qua từ một đầu súng cắt nhỏ, từ đó, nó sẽ được lắng đọng, bão hòa và các bề mặt trông sẽ đều nhau.
Bước tiếp theo, việc cán mỏng cũng quan trọng không kém, nó đóng vai trò thấm hoàn toàn những sợi tinh thể trong suốt bên ngoài và ép chặt lại với nhau.
Nó được thêm vào nhiều hay ít, mỏng hay dày tùy vào yêu cầu của thị trường và cho ra mức độ hoàn hảo nhất.
Người chế tạo hoàn toàn có thể ứng dụng chất kiên cố cho sợi và sử dụng vật liệu quấn bằng tay để xếp bên trên.
Có những khuôn mẫu với đa dạng kích thước để giúp cố định sản phẩm.
Trái ngược với phủ sợi bằng tay thì phun composite bằng máy có tiến độ và quy trình nhanh chóng và tiện dụng hơn nhiều.
Nó có thể nâng cao hiệu suất làm việc và chế tạo nhiều vật liệu để đáp ứng nhu cầu của thị trường.
Bước 3: Quá trình cuối cùng – quấn sợi
Bước này thường được làm tự động bằng cách áp nhiều sợi dây liên tục trong cùng một lần.
Nó quay quanh trục liên tục với khả năng tạo hình sản phẩm và tạo ra những lớp vỏ rộng như động cơ tên lửa làm ống dẫn.
Bước này được thực hiện nhanh chóng, ít tốn sức lực nhất so với 2 bước ở trên.
Bước này được thực hiện bằng cách sử dụng sợi chuyển động sẵn và cho qua bể nhựa để đi vào trục quay.
Định hướng sợi dây ban đầu quay theo chiều nào là rất quan trọng để có độ bền tốt nhất.
Ứng dụng của nhựa composite trong nội thất
Đối với độ nội thất ngoài trời
Chất liệu này được chế tạo khá phức tạp, độ bền và cách sử dụng của nó cũng được ứng dụng bền bỉ và đa dạng hóa.
Về phần ứng dụng cho đồ nội thất ngoài trời, nó có thể làm ống dẫn nước thải hoặc làm ống dẫn nước sạch, hệ thống thoát rác và còn nhiều mục đích khác nữa.
Tùy vào yêu cầu của khách hàng mà nhà sản xuất sẽ cho ra những chất liệu tương ứng để phục vụ.
Đối với đồ nội thất trang trí
Vật liệu composite có tính biến hóa đa dạng và được kết hợp từ nhiều loại vật liệu khác nhau.
Việc tạo hình hay tạo màu sắc cũng rất dễ dàng nên nó có thể ứng dụng trong việc làm đồ nội thất trang trí cho nhà ở.
Nhờ đó mà nó có thể được làm từ bình hoa, tượng… với những nét hình thù độc đáo và biến cho không gian nhà ở của bạn thêm sinh động và mới lạ.
Đối với đồ nội thất trong nhà
Hiện nay, người ta sử dụng vật liệu composite cho đồ nội thất trong nhà là chủ yếu.
Không chỉ bởi vì có tính bền bỉ, đẹp mắt và sự đa dạng và việc sử dụng vật liệu này rất sướng.
Một số món đồ nội thất trong nhà được chế tạo từ vật liệu này như bồn rửa mặt, bồn tắm và nhiều loại khác nữa…
Kết luận về vật liệu tổng hợp
Đừng nên bỏ qua bài viết này nếu bạn muốn tìm hiểu kỹ hơn về vật liệu composite.
Nó có ích trong việc giúp bạn chọn được món đồ vừa ý cho nội thất sử dụng hàng ngày hay thậm chí là đồ trang trí.
Bài viết liên quan:
