Exemple de matériaux composites

Les Matériaux composites sont ceux qui sont constitués par deux ou plusieurs substances pures, contrairement aux Matériaux Simples, qui ne contiennent qu'une substance pure.

Caractéristiques d'un matériau composite

Un matériau composite c'est généralement un mélange homogène, c'est-à-dire que ses composants sont indiscernables, donc une seule phase peut être vue à l'œil nu.

Les composants d'un matériau composite ne réagissent pas chimiquement entre eux. Il n'est limité qu'à son caractère de mélange physique.

Il est très difficile à séparer Matériau composite dans ses principaux composants, car il s'agit pratiquement d'une nouvelle substance.

S'agissant d'un mélange, il est entendu qu'il a fallu incorporer plusieurs substances pures, chacune avec ses caractéristiques propres. Par conséquent, il s'ensuit que le matériau composite est généré pour avoir en un seul matériau les propriétés de tous substances individuelles.

Ses propriétés, meilleures que celles des substances initiales seules, se caractérisent par le fait de remplir une fonction spécifique dans les activités humaines. Il peut s'agir de tâches domestiques, d'activités commerciales ou d'exigences industrielles.

Obtention de matériaux composites

Les matériaux composites sont obtenus en mélangeant les substances qui le composeront. Ce mélange peut être réalisé de plusieurs manières :

Agitation: Il y a des moments où il y a des composants dans divers états d'agrégation, tels que liquide et solide. Dans le récipient de mélange, les principales substances seront vidées, et grâce à l'aide d'un agitateur, ils seront impliqués uniformément, sans bulles ni grumeaux. La consistance restera la même à chaque point du matériau composite. Un exemple de Matériau Composite obtenu par agitation est la pâte à gâteau ou à pâtisserie.

Chauffage: Lorsque les composants sont des métaux ou des solides et qu'ils ont un point de fusion élevé, ils sont amenés à fondre, ce qui est un chauffage extrême qui les amène à l'état liquide, de sorte que leurs structures internes restent bien alternées pour le moment où ils se solidifient à nouveau. Un exemple de matériau composite obtenu par le procédé de chauffage sont les alliages, qui sont le mélange de deux ou plusieurs métaux, pour obtenir des métaux avec plus de résistance mécanique.

Les matériaux composites ne proviennent normalement pas de la nature, mais doivent être générés par l'un des processus entre l'agitation et le chauffage, utilisant également des processus de séparation tels que le broyage, le broyage et tamisage.

Pâte à gâteau: Ce matériau composite est la matière première de l'industrie boulangère. Il est composé de farine de blé, d'eau, de sel, de sucre, de bicarbonate de sodium et de levures. Chacun de ces composants ne peut pas former à lui seul un pain ou un gâteau. La masse est le résultat de son mélange par agitation. Au final, vous aurez un produit fermenté, croquant et de bon goût.

Ciment: L'élément principal pour assurer la construction, le ciment, est un mélange pulvérulent de divers composés chimiques, tels que des carbonates, des silicates, des sulfates et des hydroxydes. C'est une poudre grise à grain fin, dans laquelle les composants ne sont pas distingués. Ce matériau composite, lorsqu'il est mélangé à de l'eau, génère du Béton, une pâte grisâtre et foncée qui s'interposera entre les cloisons ou les blocs, les retenant comme de la colle. La propriété du béton est qu'il sèche en laissant une structure solide. Les composés chimiques qui le forment ne réagissent toujours pas chimiquement. L'alternance de ses particules dans le mélange de poussière et d'eau suffit à générer les propriétés du Béton.

Amalgames: Les amalgames sont des mélanges du métal liquide Mercure (Hg) et d'un autre élément. Ils étaient à l'origine utilisés dans les cabinets dentaires pour couvrir les dents endommagées. Lorsqu'une dent était partiellement détruite, la morsure habituelle avait tendance à la dégrader de plus en plus, donc la fonction de l'amalgame était de "reconstruire" la dent, en adaptant la forme à la façon dont elle était Achevée. Le métal Mercure représente à lui seul un trop grand risque pour la santé humaine, car il affecte le système nerveux central. Cependant, lorsqu'il est mélangé à d'autres métaux dans des amalgames, son danger tombe à un niveau qui n'est pas nocif pour l'homme.

Acier: L'acier est dans la catégorie des alliages. Les alliages sont des mélanges de métaux dans lesquels on cherche à obtenir un matériau composite avec une meilleure caractéristiques, telles que la résistance mécanique, la dureté, la brillance, la conductivité électrique ou la conductivité thermique, par exemple. L'acier est alors un matériau composite formé principalement de fer et d'un autre métal, qui peut être de l'étain. Parfois, lors de la fusion des métaux, du carbone est ajouté, pour améliorer la dureté de l'acier, afin qu'il ne soit pas cassant. La fonction du carbone dans ce processus est d'alterner ses atomes dans la structure de l'alliage principal.

Bronze: Le bronze est, comme l'acier, un alliage. Il est composé principalement de cuivre et d'étain. C'est un matériau composite principalement utilisé pour les médailles olympiques et la décoration intérieure. Il a été utilisé pour fabriquer des têtes de lit, des chambres complètes, des cadres de miroirs, des structures de tables à manger. Le cuivre n'est pas utilisé directement en raison de son coût et de sa conductivité électrique élevée. De plus, le bronze est un matériau résultant plus stable chimiquement et conserve son éclat, contrairement au cuivre qui, une fois oxydé, prend une couleur bleu-vert.

Émulsions: Les émulsions sont également des matériaux composites. Parmi eux, la mayonnaise, le gel coiffant et la crème pour le corps, par exemple. Ses principaux composants sont naturellement incompatibles dans un mélange, car il y a des huiles et il y a de l'eau. Le mélange principal serait divisé en deux phases ou plus par séparation par densité. Un émulsifiant est ajouté, qui est une substance responsable de l'homogénéisation du mélange, pour le transformer en un matériau composite d'une seule phase. Ainsi, les objectifs nutritionnels, de fixation capillaire et d'hydratation corporelle seront atteints, le cas échéant.

Exemples de matériaux simples 

Pour avoir un point de comparaison, plusieurs exemples de Matériaux Simples sont listés ci-dessous, qui ont pour fonction de servir dans l'élaboration de Matériaux Composites.

Chlorure de sodium ou sel de table NaCl, l'exhausteur de goût par excellence pour les aliments domestiques et industriels.

"Saccaromyces cerevisiae", ou Levure pour la bière et la boulangerie

Saccharose ou sucre de canne C₁₂H₂₂OU ALORS₁₁, édulcorant traditionnel à toutes fins alimentaires.

Glycérol ou Glycérine C₃H₈OU ALORS₃, ingrédient hydratant dans les crèmes pour le corps.

Dioxyde de silicium SiO₂, composant principal du sable.

Nitrate de potassium KNO₃, un ingrédient explosif de la poudre à canon.

Fer métallique Fe, le composant indispensable des alliages comme l'acier.

Zinc métallique Zn, qui est le protagoniste du processus de galvanisation, pour générer des matériaux revêtus par celui-ci.

Sulfate de calcium Ca (SO₄)₂, mélangé à de l'eau, forme du plâtre, un matériau composite qui sert à couvrir les porosités ou les fissures dans les murs, grâce au fait qu'il a une granulométrie très fine et que la pâte est très molle.

Fluorure de sodium NaF, est l'ingrédient actif et blanchissant du dentifrice.