Esempio di materiali compositi

Il Materiali compositi sono coloro che sono costituiti da due o più sostanze pure, a differenza dei Simple Materials, che contengono solo una sostanza pura.

Caratteristiche di un materiale composito

Un materiale composito di solito è una miscela omogenea, vale a dire che i suoi componenti sono indistinguibili, quindi solo una fase può essere vista ad occhio nudo.

I componenti di un Materiale Composito non reagiscono chimicamente tra loro. È limitato solo al suo carattere di Mix Fisico.

È molto difficile da separare Materiale Composito nei suoi componenti principali, poiché è praticamente una sostanza nuova.

Trattandosi di una miscela, si comprende che era necessario incorporare più sostanze pure, ognuna con le proprie caratteristiche. Pertanto, ne consegue che il Materiale Composito è generato per avere in un unico Materiale le proprietà di tutti singole sostanze.

Le sue proprietà, migliori di quelle delle sole sostanze iniziali, si caratterizzano per l'adempimento di una specifica funzione nelle attività umane. Può essere in mansioni domestiche, attività commerciali o in esigenze industriali.

Ottenere materiali compositi

I materiali compositi si ottengono mescolando le sostanze che lo comporranno. Questo mix può essere ottenuto in diversi modi:

Agitazione: Ci sono momenti in cui ci sono componenti in vari stati di aggregazione, come liquido e solido. Nel recipiente di miscelazione verranno svuotate le sostanze principali e, grazie all'ausilio di un agitatore, saranno coinvolti in modo uniforme, senza bolle o grumi. La consistenza rimarrà la stessa in ogni punto del Materiale Composito. Un esempio di materiale composito ottenuto mescolando è l'impasto per torte o pasticcini.

Riscaldamento: Quando i componenti sono metalli o solidi, e hanno un alto punto di fusione, vengono portati a fusione, che è un riscaldamento estremo che li porta allo stato liquido, in modo che le loro strutture interne rimangono ben alternate quando si solidificano di nuovo. Un esempio di materiale composito ottenuto con il metodo del riscaldamento sono le leghe, che sono la miscela di due o più metalli, per ottenere metalli con maggiore resistenza meccanica.

I materiali compositi normalmente non hanno origine in natura, ma devono essere generati da uno dei procedure tra agitazione e riscaldamento, anche utilizzando processi di separazione come macinazione, macinazione e setacciatura.

Impasto per torte: Questo materiale composito è la materia prima per l'industria della panificazione. È composto da Farina di Frumento, Acqua, Sale, Zucchero, Bicarbonato di Sodio e Lieviti. Ciascuno di questi componenti non può formare da solo una pagnotta o una torta. La massa è il risultato della sua miscelazione mediante agitazione. Alla fine otterrai un prodotto fermentato, fresco e di buon gusto.

Cemento: L'elemento principale per garantire la costruzione, il Cemento, è una miscela polverulenta di vari composti chimici, come Carbonati, Silicati, Solfati e Idrossidi. È una polvere grigia a grana fine, in cui i componenti non si distinguono. Questo materiale composito, miscelato con acqua, genera Concrete, una pasta grigiastra e scura che verrà interposta tra i tramezzi o blocchi, trattenendoli come una colla. La proprietà di Concrete è che si asciugherà, lasciando una struttura forte. I composti chimici che lo formano ancora non reagiscono chimicamente. L'alternanza delle sue particelle nella miscela di polvere e acqua è sufficiente per generare le proprietà del calcestruzzo.

Amalgami: Gli amalgami sono miscele del metallo liquido Mercurio (Hg) e qualche altro elemento. Sono stati originariamente utilizzati negli studi dentistici per coprire i denti danneggiati. Quando un dente veniva parzialmente distrutto, il solito morso tendeva a degradarlo sempre di più, quindi la funzione dell'amalgama era quella di "ricostruire" il dente, adattando la forma a come era completare. Il metallo Mercurio di per sé rappresenta un rischio troppo grande per la salute umana, perché colpisce il Sistema Nervoso Centrale. Tuttavia, se miscelato con altri metalli nelle amalgame, il suo pericolo scende a un livello che non è dannoso per l'uomo.

Acciaio: L'acciaio rientra nella categoria delle leghe. Le leghe sono miscele di metalli in cui si cerca di ottenere un Materiale Composito con una migliore caratteristiche, quali resistenza meccanica, durezza, brillantezza, conducibilità elettrica o conducibilità termica, per esempio. L'acciaio è quindi un materiale composito formato principalmente con ferro e un altro metallo, che può essere lo stagno. A volte durante la fusione dei metalli viene aggiunto Carbonio, per migliorare la durezza dell'Acciaio, in modo che non sia fragile. La funzione del carbonio in questo processo è quella di alternare i suoi atomi nella struttura della lega principale.

Bronzo: Il bronzo è, come l'acciaio, una lega. È composto principalmente da rame e stagno. È un materiale composito utilizzato principalmente per medaglie olimpiche e decorazioni d'interni. È stato utilizzato per realizzare testiere, camerette complete, cornici per specchi, strutture per tavoli da pranzo. Il rame non viene utilizzato direttamente a causa del suo costo e della sua elevata conduttività elettrica. Inoltre, il bronzo è un materiale risultante chimicamente più stabile e mantiene la sua lucentezza, a differenza del rame, che, una volta ossidato, assume un colore verde bluastro.

Emulsioni: Anche le emulsioni sono materiali compositi. Tra questi ci sono la maionese, il gel per capelli e la crema per il corpo, per esempio. I suoi componenti principali sono naturalmente incompatibili in una miscela, poiché ci sono oli e c'è acqua. La miscela principale verrebbe divisa in due o più fasi mediante separazione per densità. Viene aggiunto un emulsionante, che è una sostanza che è responsabile dell'omogeneizzazione della miscela, per convertirla in un materiale composito di una singola fase. In questo modo, se applicabile, saranno raggiunti gli scopi nutrizionali, di fissazione capillare e di idratazione del corpo.

Esempi di materiali semplici 

Per avere un punto di confronto, di seguito sono elencati alcuni esempi di Materiali Semplici, che hanno la funzione di servire nell'elaborazione dei Materiali Compositi.

Cloruro di sodio o sale da tavola NaCl, l'esaltatore di sapidità per eccellenza per alimenti domestici e industriali.

"Saccaromyces Cerevisiae", o Lievito per birra e prodotti da forno

Saccarosio o zucchero di canna C₁₂H₂₂O₁₁, dolcificante tradizionale per tutti gli usi alimentari.

Glicerolo o Glicerina C₃H₈O₃, ingrediente idratante nelle creme per il corpo.

Biossido di silicio SiO₂, componente principale della sabbia.

Nitrato di potassio KNO₃, l'ingrediente esplosivo della polvere da sparo.

Ferro metallico Fe, il componente indispensabile di Leghe come l'Acciaio.

Zinco metallico Zn, che è il protagonista del processo di zincatura, per generare materiali da esso rivestiti.

Solfato di calcio Ca (SO₄)₂, miscelato con acqua, forma l'intonaco, un materiale composito che serve a coprire porosità o crepe nei muri, grazie al fatto che ha una granulometria molto fine e la pasta è molto morbida.

Fluoruro di sodio NaF, è il principio attivo e sbiancante nel dentifricio.