Exemplu de materiale compozite

Materiale compozite sunt cei care sunt constituiți de două sau mai multe substanțe pure, spre deosebire de materialele simple, care conțin doar o substanță pură.

Caracteristicile unui material compozit

Un material compozit este de obicei un amestec omogen, adică componentele sale nu se pot distinge, deci doar o singură fază poate fi văzută cu ochiul liber.

Componentele unui material compozit nu reacționează chimic unul cu celălalt. Este limitat doar la caracterul său de Mix fizic.

Este foarte greu de separat Material compozit în componentele sale principale, deoarece este practic o substanță nouă.

Fiind un amestec, se înțelege că a fost necesară încorporarea mai multor substanțe pure, fiecare cu caracteristicile sale. Prin urmare, rezultă că materialul compozit este generat să aibă într-un singur Material proprietățile tuturor substanțe individuale.

Proprietățile sale, mai bune decât cele ale substanțelor inițiale, se caracterizează prin îndeplinirea unei funcții specifice în activitățile umane. Poate fi în sarcini interne, activități comerciale sau în cerințe industriale.

Obținerea de materiale compozite

Materialele compozite se obțin prin amestecarea substanțelor care îl vor compune. Acest amestec poate fi realizat în mai multe moduri:

Agitaţie: Există momente în care există componente în diferite stări de agregare, cum ar fi lichid și solid. În recipientul de amestecare, principalele substanțe vor fi golite și, datorită ajutorului unui agitator, vor fi implicați uniform, fără bule sau aglomerări. Coerența va rămâne aceeași în fiecare punct al materialului compozit. Un exemplu de material compozit obținut prin agitare este aluatul de tort sau de patiserie.

Incalzi: Când componentele sunt metale sau solide și au un punct de topire ridicat, acestea sunt duse la un topit, care este o încălzire extremă care le duce la starea lichidă, astfel încât structurile lor interne rămân bine alternate până când se solidifică din nou. Un exemplu de material compozit obținut prin metoda de încălzire sunt aliajele, care sunt amestecul a două sau mai multe metale, pentru a obține metale cu mai multă rezistență mecanică.

Materialele compozite nu își au originea în natură, ci trebuie să fie generate de unul dintre proceduri între agitare și încălzire, folosind, de asemenea, procese de separare, cum ar fi măcinarea, măcinarea și cernere.

Aluat de tort: Acest material compozit este materia primă pentru industria de panificație. Este alcătuit din făină de grâu, apă, sare, zahăr, bicarbonat de sodiu și drojdii. Fiecare dintre aceste componente nu poate forma singură o pâine sau un tort. Masa este rezultatul amestecării sale prin agitare. La final veți avea un produs fermentat, crocant și cu bun gust.

Ciment: Elementul principal pentru asigurarea construcției, Cimentul, este un amestec praf de diverși compuși chimici, cum ar fi carbonați, silicați, sulfați și hidroxizi. Este o pulbere cenușie cu granulație fină, în care nu se disting componentele. Acest material compozit, atunci când este amestecat cu apă, generează Beton, o pastă cenușie și întunecată care va fi interpusă între pereții despărțitori sau blocuri, ținându-le ca lipici. Proprietatea betonului este că se va usca, lăsând o structură puternică. Compușii chimici care îl formează încă nu reacționează chimic. Alternarea particulelor sale în amestecul de praf și apă este suficientă pentru a genera proprietățile betonului.

Amalgame: Amalgamele sunt amestecuri de metal lichid Mercur (Hg) și alte elemente. Au fost inițial folosite în cabinetele stomatologice pentru a acoperi dinții deteriorați. Când un dinte a fost parțial distrus, mușcătura obișnuită a avut tendința să-l degradeze din ce în ce mai mult, deci funcția amalgamului era de a „reconstrui” dintele, adaptând forma la modul în care era complet. Metalul Mercur reprezintă în sine un risc prea mare pentru sănătatea umană, deoarece afectează sistemul nervos central. Cu toate acestea, atunci când este amestecat cu alte metale în amalgame, pericolul său scade la un nivel care nu este dăunător pentru oameni.

Oţel: Oțelul rămâne în categoria aliajelor. Aliajele sunt amestecuri de metale în care se caută obținerea unui material compozit cu mai bine caracteristici, cum ar fi rezistența mecanică, duritatea, luciul, conductivitatea electrică sau conductivitatea termică, de exemplu. Oțelul este apoi un material compozit format în principal cu fier și un alt metal, care poate fi staniu. Uneori, în timpul topirii metalelor, se adaugă carbon, pentru a îmbunătăți duritatea oțelului, astfel încât să nu fie fragil. Funcția carbonului în acest proces este alternarea atomilor săi în structura aliajului principal.

Bronz: Bronzul este, la fel ca oțelul, un aliaj. Este alcătuit în principal din cupru și staniu. Este un material compozit utilizat în principal pentru medaliile olimpice și decorarea interioară. A fost folosit pentru fabricarea unor tăblii, dormitoare complete, rame de oglinzi, structuri pentru mese de luat masa. Cuprul nu este utilizat direct din cauza costului său și a conductivității sale electrice ridicate. În plus, bronzul este un material rezultat mai stabil din punct de vedere chimic și își păstrează strălucirea, spre deosebire de cupru, care, oxidat, capătă o culoare verde-albăstrui.

Emulsii: Emulsiile sunt, de asemenea, materiale compozite. Printre acestea se numără maioneza, gelul pentru coafat și crema de corp, de exemplu. Componentele sale principale sunt în mod natural incompatibile într-un amestec, deoarece există uleiuri și există apă. Amestecul principal ar fi împărțit în două sau mai multe faze prin separarea densității. Se adaugă un emulgator, care este o substanță responsabilă de omogenizarea amestecului, pentru a-l transforma într-un material compozit dintr-o singură fază. Astfel, se vor atinge scopurile nutriționale, de fixare capilară și de hidratare a corpului, dacă este cazul.

Exemple de materiale simple 

Pentru a avea un punct de comparație, mai multe exemple de materiale simple sunt enumerate mai jos, care au funcția de a servi în elaborarea materialelor compozite.

Clorură de sodiu sau sare de masă NaCl, potențatorul de aromă prin excelență pentru alimentele casnice și industriale.

„Saccaromyces Cerevisiae”, sau Drojdie pentru bere și panificație

Zaharoza sau zahărul de trestie C₁₂H₂₂SAU₁₁, îndulcitor tradițional pentru toate scopurile alimentare.

Glicerol sau glicerină C₃H₈SAU₃, ingredient hidratant din cremele de corp.

Dioxid de siliciu SiO₂, componenta principală a nisipului.

Nitrat de potasiu KNO₃, ingredientul exploziv din praful de pușcă.

Fier metalic Fe, componenta indispensabilă a aliajelor precum oțelul.

Zinc metalic Zn, care este protagonistul procesului de zincare, pentru a genera materiale acoperite de acesta.

Sulfat de calciu Ca (SO₄)₂, amestecat cu apă, formează tencuială, un material compozit care servește la acoperirea porozităților sau a fisurilor din pereți, datorită faptului că are o mărime a bobului foarte fină și pasta este foarte moale.

Fluorură de sodiu NaF, este ingredientul activ și albirea din pasta de dinți.