Với những ưu điểm lớn mà chúng mang lại, vật liệu Composite đang dần được ưa chuộng và ứng dụng rộng rãi, thay thế dần các vật liệu truyền thống. Vậy, Composite là gì? Vật liệu Composite có tốt không? Cấu tạo như thế nào, ưu nhược điểm ra sao và hiện tại có những loại nào trên thị trường hiện nay? Hãy cùng Tuấn Lộc tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
1. Vật liệu Composite là gì?
Vật liệu composite (hay còn có tên gọi khác là composite, vật liệu compozit, vật liệu tổng hợp) là loại nguyên vật liệu được tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu có tính chất vật lý và hóa học khác nhau, loại vật liệu này sẽ mang tính chất và những công dụng vượt trội hơn hẳn so với những vật liệu ban đầu.
Vật liệu Composite
Những vật liệu tổng hợp đã được con người sử dụng từ rất lâu trước đây. Khi con người biết trộn những viên sỏi nhỏ vào đất để làm gạch. Hay trộn bùn với rơm băm nhỏ để làm vách nhà,… Có thể bạn không để ý nhưng bê tông chính là loại vật liệu composite và chúng cực kỳ phổ biến.
2. Cấu tạo nhựa Composite:
Cấu tạo vật liệu Composite
Vật liệu composite thường gồm hai thành phần chính: Vật liệu cốt và vật liệu nền.
Vật liệu cốt (vật liệu gia cường): tiếng anh là Fiber. Thành phần này giúp composite có các đặc điểm cơ lý tính cần thiết như sức mạnh và độ cứng. Về cơ bản, có hai kiểu vật liệu cốt là dạng cốt sợi (ngắn hoặc dài) như sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi acramic… và dạng cốt hạt như hạt kim loại, hạt đất sét, bột đá bột gỗ…Đặc tính vật liệu cốt
- Đóng vai trò là điểm chịu ứng suất tập trung.
- Tính kháng hóa chất môi trường và nhiệt độ.
- Phân tán tốt vào vật liệu nền.
- Thuận lợi cho quá trình gia công.
- Truyền nhiệt và giải nhiệt tốt.
- Thân thiện với môi trường.
Vật liệu nền (tiếng anh là Matrix): Đây là loại vật liệu pha có chức năng đảm bảo các thành phần cốt bên trong composite được liên kết với nhau nhằm tạo ra tính nguyên khối và thống nhất cho composite. Vật liệu nền có thể là polymer (polyester, PE, PP, PVC, Epoxy, cao su…), kim loại nấu chảy, ceramic (xi măng…)Đặc tính 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 vật liệu cốt 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…
3. Ưu nhược điểm của vật liệu Composite:
3.1. Ưu điểm của composite
- Trọng lượng nhẹ hơn các vật liệu khác nhưng cũng có khả năng chống chịu va đập tốt, có khả năng uốn, kéo dễ dàng hơn so với thủy tinh, gốm hay gỗ,...
- Độ bền rất cao để có thể chịu được những tác động của môi trường bên ngoài, chống ăn mòn do hóa chất, bảo vệ vật liệu tránh không bị oxi hóa.
- Chi phí bảo quản thấp, không mất chi phí sơn các lớp ngoài như gỗ hay kim loại.
- Có đặc tính cách điện, cách nhiệt tốt, chống cháy, chống lạnh hiệu quả, an toàn khi sử dụng.
- Không thấm nước, không độc hại, có thời gian sử dụng lâu dài, chống chịu được thời tiết và những tác động của tia tử ngoại.
- Với trọng lượng nhẹ giúp cho việc gia công đơn giản, dễ tạo thành nhiều sản phẩm với hình dạng khác nhau.
- Do vậy, người dùng dễ vận chuyển, lắp đặt cũng như bảo trì và bảo dưỡng dễ dàng, việc sửa chữa có chi phí thấp.
- Mang đến màu sắc đa dạng, rất đẹp bền màu, hạn chế bị phai màu.
- Giá thành cạnh tranh, thấp hơn so với nhiều loại vật liệu khác.
3.2. Nhược điểm của composite
Bên cạnh những ưu điểm vượt trội, vật liệu composite cũng có một số hạn chế. Dưới đây là một số hạn chế:
- Đây là vật liệu khó tái chế hay tái sử dụng nếu xuất hiện tình trạng hư hỏng nặng hoặc là phế phẩm.
- Phương pháp gia công hiện nay tương đối mất nhiều thời gian.
- Mẫu vật khó phân tích cơ, lý, hóa.
- Đặc biệt, trình độ công nhân là một trong những yếu tố quan trọng quyết định chất lượng.
- Mặc dù thành phẩm thấp nhưng nguyên liệu nhập thô lại có giá tương đối cao.
4. Nhựa có phải là vật liệu Composite không?
Đây là khái niệm dễ bị nhầm lẫn. Có nhiều loại nhựa tổng hợp là vật liệu composite nhưng không phải mọi loại nhựa (plastic) đều là vật liệu composite.
Trên thực tế, hầu hết các loại nhựa (plastic) – loại được sử dụng để làm đồ chơi, chai nước và các vật dụng quen thuộc khác – không phải là vật liệu composite. Chúng là nhựa nguyên chất.
Nhựa polyme (chẳng hạn như polyester, vinyl ester, epoxy hoặc phenolic) cũng thường chỉ là nhựa không phải composite.
5. Phân loại vật liệu composite
5.1. Phân loại theo hình dáng
- Vật liệu composite cốt sợi: có chiều dài lớn hơn nhiều lần so với hai kích thước còn lại trong không gian. Chất độn giúp cho vật liệu tăng cường khả năng chống chịu cho vật liệu nền.
- Chất liệu composite cốt hạt: loại vật liệu tăng cường có dạng hạt, các tiểu phân hạt dạng độn phân tán vào trong các polymer. Chất liệu composite cốt hạt phổ biến nhất chính là bê tông.
- Cốt hạt và sợi: tiêu biểu cho loại vật liệu composite này chính là bê tông. Bê tông kết hợp với cốt thép tạo nên loại bê tông cốt thép. Trong đó, thì xi măng là vật liệu nền được tạo thành từ đá, còn cốt bê tông là cát vàng và đá dăm là cốt hạt, còn cốt sợ chính là những thanh thép.
5.2. Phân loại theo bản chất
- Composite bản chất có nền kim loại: là sự kết hợp của nhiều hợp kim khác nhau như: titan, hợp kim nhôm,… Cùng với đó là các sợi Kim loại (Bo), Sợi khoáng (Si, C),…
- Composite bản chất nền khoáng (phổ biến nhất là gốm): sợi kim loại (Bo), hạt kim loại (chất gốm), hạt gốm (Niton, Cacbua,…). Nhiệt độ tối đa có thể chịu đựng của loại composite nền khoáng và cả nền kim loại là: 600 ÷ 1.000°C (1.000°C nếu là nền gốm).
- Composite bản chất nền hữu cơ (nền cao su, nền nhựa, nền nhựa đường, nền giấy,… ) là sự kết hợp của nhiều sợi hữu cơ khác nhau (Polyamit, Kevlar) với các sợi kim loại (Bo, Al) và các sợi khoáng (Thủy tinh, Cacbon,…). Composite bản chất nền hữu cơ có thể chịu được nhiệt độ tối đa lên đến 200 ÷ 300°C.
6. Một số vật liệu Composite phổ biến:
Một số vật liệu composite phổ biến hiện nay bao gồm:
- Gốm composite (Ceramic composite): Gốm được trải ra trong một ma trận gốm. Chúng tốt hơn gốm sứ bình thường vì chúng có khả năng chống sốc nhiệt và chống gãy
- Composite kim loại (Metal composite): Một kim loại kết hợp với nhựa tổng hợp
- Bê tông cốt thép (Reinforced concrete): Bê tông được gia cố bằng vật liệu có cường độ chịu kéo cao như thanh cốt thép
- Bê tông cốt sợi thủy tinh (Glass fibre reinforced concrete): Bê tông được đổ theo cấu trúc sợi thủy tinh với hàm lượng zirconia cao
- Bê tông mờ (Translucent concrete): Bê tông bao bọc các sợi quang
- Gỗ kỹ thuật (Engineered wood): Gỗ sản xuất kết hợp với các vật liệu rẻ tiền khác (ví dụ sẽ là ván dăm), vật liệu đặc biệt như veneer (đọc là vơ-nia) cũng có thể được tìm thấy trong composite này.
- Ván ép (Plywood): Gỗ kỹ thuật bằng cách dán nhiều lớp gỗ mỏng lại với nhau ở các góc độ khác nhau.
- Tre kỹ thuật (Engineered bamboo): Các dải sợi tre được dán lại với nhau để tạo thành một tấm ván. Đây là một composite hữu ích do thực tế nó có độ bền nén, kéo và uốn cao hơn gỗ
- Thép composite (Steel composite): ứng dụng để làm nhà khung thép và nhà container với độ bền cao hơn rất nhiều so với thép truyền thống.
- Gỗ nhựa composite (Wood-plastic composite): Sợi gỗ hoặc bột đúc bằng nhựa
- Sợi thủy tinh (Fibreglass): Sợi thủy tinh kết hợp với nhựa tương đối rẻ và linh hoạt
- Polymer gia cố bằng sợi carbon (Carbon Fibre reinforced polymer): Sợi carbon được đặt trong nhựa có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao
- Giấy tráng nhựa (Plastic coated paper): Giấy được tráng nhựa để nâng cao độ bền. Được sử dụng trong các bộ bài cao cấp mà chúng ta chơi.
7. Ứng dụng của chất liệu Composite:
7.1. Ứng dụng trong thiết kế
Có ưu điểm vượt trội về khả năng chống ẩm mốc, chống thấm nước và chịu được nắng mưa của vật liệu composite thường được sử dụng trong các vật dụng trang trí ngoài trời như bàn, ghế, chất liệu cho hồ bơi,…
Còn những đồ vật trang trí như tượng, bình hoa,… thì hoàn toàn có thể tạo một dáng vẻ mới trong không gian nội thất hiện đại cùng bởi chất liệu composite. Bên cạnh đó vật liệu composite trong nội thất có thể làm giả các chất liệu: đá, gỗ tự nhiên, kim loại,…
7.2. Ứng dụng trong sản xuất đồ gia dụng
Ứng dụng của vật liệu composite là gì trong ngành sản xuất và chế tạo ô tô, xe máy, các phương tiện di chuyển thì có thể kể đến việc sử dụng composite để làm bộ vỏ xe, khung trần, thùng xe,… Và một số loại phụ tùng khác, chung quy lại là để nhằm một mục đích duy nhất là làm giảm bớt trọng lượng của xe.
Trong ngành chế tạo tàu thuyền thì vật liệu composite được dùng để làm thùng tàu, mũi tàu, ghe, khung tàu và mái che cho các tàu cano,…Còn trong ngành công nghiệp thì một số sản phẩm sản xuất từ vật liệu composite như là điều hòa, tivi, tủ lạnh, máy giặt, chén, đũa, bồn nước, cốc, thùng rác,…
7.3. Trong đời sống
Tuy xét về mặt giá cả thì vật liệu composite là vật liệu có mức giá thấp hơn rất nhiều so với những vật liệu như thép, inox nhưng nó vẫn được coi loại vật liệu cao cấp trên thị trường hiện nay. Vì được kết hợp hoàn hảo từ hai thành phần chính là sợi cacbon và các sợi thủy tinh cao cấp.
Vật liệu composite đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống như may mặc, nhựa bao bì, dệt, trang trại chăn nuôi, nhà máy thủy sản, hóa chất, luyện kim, kho chứa hàng, sơn tĩnh điện, nhà ăn,…
Những vật liệu composite giúp ngăn chặn ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe của con người. Vật liệu composite mang tới không gian sống trong lành và khỏe mạnh cho con người. Do đó nó được sử dụng rộng rãi trong đời sống và công nghiệp sản xuất. Cụ thể là trong sản xuất các đồ gia dụng nhằm phục vụ đời sống sinh hoạt thường ngày bởi vì nó mang những đặc điểm, tính chất ưu việt.
8. Mua vật liệu Composite ở đâu? Tổng kho vật liệu Composite:
Ngoài ra, Chúng tôi còn cung cấp nhiều sản phẩm khác:
- Nhựa poly ester resin 3310, 8201, 6011, 268, 8324, 8236, 2447, 9509, 8120, 2100, 2504, 3311, 2503, 3330, 183, 2901, 3319, 6312, 2720, 6000 …
- Nhựa vinyl ester resin 901, 907, 586, 984, 963, 802, 804, 901-3 …
- Phụ gia : Silicon 858, 828; Bột nhẹ HL200, konasil k200, Bột Qcel 5020, pha loãng nhựa SM (Styrene)
- Aceton (axeton) dung môi tẩy rửa, chống dính khuôn Wax 8
- Chất đóng rắn Butanox (indo, m60, m50), 8281, trigonox V388, trigonox C
- Các loại sợi Thủy Tinh: Surface, mat 300, mat 400, 2400 tex, woven roving, sợi cắt ngắn
- Gelcoat và màu: màu nhựa Kromatik
Tổng Kho Vật Liệu Composite tại Đà Nẵng, Tp. Hà Nội, Hồ Chí Minh, Hội An, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Huế, Quảng Trị…Cam kết giấy tờ bảo hành hóa đơn đầy đủ kèm theo khách hàng kiểm tra hàng rồi mới thanh toán. Các công ty muốn đặt hàng với số lượng lớn có thể liên hệ trực tiếp phòng kinh doanh qua hotline 0348.725.666
Thông tin liên hệ: