วัสดุคอมโพสิตคืออะไร?

1. คืออะไรวัสดุผสม?

หากอธิบายอย่างง่ายๆ วัสดุคอมโพสิตก็คือวัสดุใหม่ที่รวมเอาวัสดุหลายประเภทเข้าด้วยกัน แต่ยังคงรักษาคุณลักษณะเฉพาะของตัวเองเอาไว้ และวัสดุคอมโพสิตยังมีคุณสมบัติและคุณภาพเฉพาะตัวหลายประการ ซึ่งจะเป็นประโยชน์มากกว่าวัสดุชนิดเดียว

คอมโพสิตทำมาจากอะไร?

วัสดุผสมทุกชนิดประกอบด้วยวัสดุฐานและวัสดุเสริมแรง วัสดุฐานจะห่อหุ้มวัสดุเสริมแรงและยึดตำแหน่งสัมพันธ์กับวัสดุเสริมแรง เมทริกซ์จะช่วยถ่ายโอนแรงบนพื้นผิวของส่วนประกอบไปยังและระหว่างวัสดุเสริมแรง และวัสดุส่วนใหญ่สามารถทำหน้าที่เป็นเมทริกซ์ได้

โดยทั่วไปวัสดุพื้นฐานจะถูกแบ่งประเภทออกเป็น โคลน ซีเมนต์ แอสฟัลต์ ยาง พลาสติก เซรามิก คาร์บอน โลหะ และอื่นๆ สารเสริมแรงมีรูปแบบต่างๆ เช่น ผงหรือแร่โพลีเมอร์ หนวด (เส้นใยสั้นมาก) เส้นใยสับ เส้นใยต่อเนื่อง เป็นต้น

2. ประโยชน์ของวัสดุคอมโพสิต?

• มีจุดแข็งจำเพาะและโมดูลัสจำเพาะ (ความแข็ง) สูง
• สามารถใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง และอุณหภูมิการใช้งานจะสูงกว่าอุณหภูมิของวัสดุที่นำมาใช้
• มีเสถียรภาพมิติที่ดี
• เสถียรภาพทางเคมีที่ดี (คอมโพสิตเมทริกซ์โพลิเมอร์และคอมโพสิตเมทริกซ์เซรามิกมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี)
• ทนทานต่อความเมื่อยล้า การไหลหนืด แรงกระแทก และการแตกหักได้ดี

3. การประยุกต์ใช้ของวัสดุคอมโพสิตในสาขาต่างๆ:

วัสดุคอมโพสิตใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมายที่ต้องพึ่งพาวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง สำหรับภาคส่วนต่างๆ เช่น อวกาศ การก่อสร้าง ยานยนต์ พลังงาน โครงสร้างพื้นฐาน ตลาดทางทะเล การทหาร และกีฬา พอลิเมอร์เสริมใยคาร์บอน (CFRP) และพอลิเมอร์เสริมใยแก้ว (GFRP) วัสดุคอมโพสิตเป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพสูง

• รถ

อุตสาหกรรมยานยนต์ไม่ใช่ผู้แปลกหน้าในการใช้วัสดุคอมโพสิต นอกจากจะช่วยให้การออกแบบยานยนต์ก้าวล้ำแล้ว วัสดุคอมโพสิตยังถูกนำมาใช้เพื่อลดน้ำหนักของรถยนต์และการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ และสามารถใช้ในการผลิตแผงตัวถัง จานเบรก และแม้แต่ดุมล้อ

• มหาสมุทร

อุตสาหกรรมทางทะเลกำลังใช้เทคนิคการผลิต การออกแบบ และวัสดุคอมโพสิตที่ล้ำสมัยเพื่อทำให้ตัวเรือแข็งแรงขึ้น เบาลง คุ้มทุนมากขึ้น ทนทานมากขึ้น และทนต่อความเสียหายมากขึ้น นอกจากจะทำให้ตัวเรือเบาลงและทนทานต่อความเสียหายมากขึ้นแล้ว คอมโพสิตยังพบได้ในพื้นที่อื่นๆ ของเรือในทะเล ตั้งแต่ภายในไปจนถึงเฟอร์นิเจอร์บนเรือยอทช์สุดหรู

• กีฬาและสันทนาการ

ผู้ผลิตอุปกรณ์กีฬาพึ่งพาวัสดุคอมโพสิตเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ของตน ผู้ผลิตรถแข่ง จักรยาน และรถเลื่อน ต่างก็ใช้วัสดุคอมโพสิตเพื่อประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์และความทนทานที่เหมาะสมที่สุด ตั้งแต่หมวกกันน็อคฟุตบอลไปจนถึงไม้ฮ็อกกี้ เรือคายัค และรถเลื่อน วัสดุคอมโพสิตสามารถช่วยให้นักกีฬาบรรลุศักยภาพสูงสุดของพวกเขาได้ และยังให้ชุดอุปกรณ์ที่ทนทานและมีน้ำหนักเบาสำหรับนักรบสุดสัปดาห์อีกด้วย

• สถาปัตยกรรม

ทั่วโลก สถาปนิกและนักออกแบบหันมาพึ่งพาไฟเบอร์กลาสและวัสดุผสมอื่นๆ และวัสดุขั้นสูงมากขึ้นสำหรับโครงการขนาดใหญ่ รวมถึงอาคารพาณิชย์และที่พักอาศัย

• อุปกรณ์กีฬา

คอมโพสิตวัสดุนี้ยังใช้ในการผลิตส่วนประกอบกีฬาประสิทธิภาพสูงหลายประเภท เช่น สโนว์บอร์ด ไม้กอล์ฟ และอื่นๆ

 

โดยสรุปแล้ว เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ วัสดุคอมโพสิตจึงแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญในหลายสาขา ตั้งแต่การบินและอวกาศไปจนถึงการผลิตยานยนต์ และมีการใช้งานที่หลากหลาย