Composite là gì? Cấu tạo và Ứng dụng của loại vật liệu này

• Tác giả: Nguyệt Nga
• Cập nhật: 28-09-2022
• Tham vấn chuyên môn: PGS.TS Đồng Kim Loan

Vật liệu composite là gì, thành phần cấu tạo, ưu nhược điểm composite và ứng dụng như thế nào trong đời sống? Tại sao trong rất nhiều các loại vật liệu được sử dụng trong xây dựng, lắp đặt các hệ thống xử lý nước thải, composite luôn rất được ưa chuộng bởi tính hấp dẫn, độ bền cao.

Vật liệu composite là gì?

Composite còn được gọi theo cách khác chất liệu tổng hợp. Composite chứa các nguyên liệu được tổng hợp từ rất nhiều vật liệu khác nhau để tạo nên một vật liệu mới hoàn hảo hơn, độ bền cao hơn.

Chính vì vậy, composite luôn có ưu điểm cũng như công dụng nhiều hơn so với các loại vật liệu gốc hoặc các vật liệu như kim loại, gỗ, thủy tinh,...Hiện nay, composite với sự phát triển của khoa học công nghệ đã có mặt trên toàn cầu đế đưa vào trong ứng dụng rất nhiều lĩnh vực khác nhau.

Quy trình sản xuất composite cũng không quá phức tạp, được lựa chọn từ 2 hoặc nhiều nguyên liệu là các vật liệu khác nhau theo mức tỷ lệ phù hợp. Kết hợp với đó là dây chuyền và những tác động từ nhiệt độ, áp suất cùng với các loại khuôn ép định hình để tạo ra nhiều hình dạng, kích thước khác nhau đáp ứng theo yêu cầu của khách hàng.

Ví dụ, những sợi thủy tinh với độ bền cao được kết hợp với chất liệu nhựa Polyester với tính chất kháng hóa. Khi đó, sẽ tạo nên một vật liệu tổng hợp hội tụ những ưu điểm của 2 vật liệu trên.

Tương tự như vậy, nhựa PVC được đưa vào làm chất nền cho gỗ sẽ có được vật liệu mới là composite gỗ nhựa. Loại này sẽ có nhiều tính chất mới như độ bền cao hơn, chống nước, ngăn chặn mối mọt hoặc cong vênh,...

Cấu tạo của composite

Composite được cấu tạo với hai thành phần chính được gọi là vật liệu nền và vật liệu gia cường.

Vật liệu nền (tên gọi khác pha nhựa): có chức năng chính là đảm bảo các thành phần với cốt bên trong composite sẽ được liên kết với nhau. Từ đó, được tạo thành tính nguyên khối và thống nhất cho composite. Các vật liệu nền sẽ gồm có những chất liệu như polymer (polyester, PVC, Epoxy, PE, cao su, PP,...), các kim loại, ceramic (xi măng,...),...

Vật liệu gia cường (hay còn gọi phần cốt): là thành phần giúp cho vật liệu có thêm những ưu điểm có cơ tính. Hiện nay, có hai dạng chính là dạng cốt sợi ngắn hoặc cốt sợi dài như sợi thủy tinh, sợi cellulose, sợi carbon, sợi acrylic,... Loại còn lại là dạng cốt hạt như các hạt kim loại, bột gỗ, bột đá, hạt đất sét,...

Ưu nhược điểm của vật liệu composite

Việc sử dụng vật liệu composite luôn mang đến rất nhiều ưu điểm vượt trội để được sử dụng cho nhiều ứng dụng. Bên cạnh đó, bạn cũng nên chú ý đến nhược điểm của loại vật liệu này để tránh dùng sai cách, không đúng lĩnh vực.

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,...
• Composite có 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.
• Composite cũng có ưu điểm 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.
• Vật liệu composite 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.

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 của composite.

• 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.

Ứng dụng của vật liệu Composite

Với sự phát triển của công nghệ hiện đại, vật liệu Composite đã nhanh chóng được đưa vào sử dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau, ví dụ như trong xây dựng:

• Sử dụng trong chế tạo vỏ động cơ tên lửa, máy bay, tàu vũ trụ.
• Composite dùng trong các loại ống dẫn nước sạch, nước thô, nước nguồn.
• Sử dụng làm vật liệu chế tạo bình chứa trong hệ thống xử lý nước sinh hoạt,...
• Làm ống dẫn nước thải, ống dẫn nước cho các vùng nước bị ngập mặn, nước bị nhiễm phèn, ống thủy nông,...
• Sử dụng trong ứng dụng làm vỏ bọc các loại bồn chứa nước, bề hay thùng chứa hàng, tấm panel composite,...
• Composite làm vật liệu để tạo ra các loại sứ cách điện, sứ polymer, sứ silicon, sứ cầu giao, sứ cầu chì, chống sét,...
• Dùng trong chế tạo các loại vỏ tàu thuyền,...
• Dùng trong ứng dụng làm phù điêu, điêu khắc, nha khoa,... thậm chí là nội thất.

Những thông tin trên đây về vật liệu composite là gì với những ưu điểm nổi bật chắc chắn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho bạn để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong công việc. Bên cạnh đó, bạn cũng sẽ có thêm hiểu biết về chất liệu composite được sử dụng trong hệ thống xử lý nước, lọc nước đang được sử dụng tại Toàn Á.

Công ty Toàn Á là địa chỉ cung cấp thiết bị, vật tư cao cấp trong lĩnh vực xử lý nước. Đồng thời, công ty cũng là đơn vị thiết kế, thi công các công trình xử lý nước sạch hoặc nước thải uy tín hàng đầu hiện nay. Vì vậy, nếu bạn đang quan tâm tới vấn đề này, hãy gọi ngay cho Toàn Á theo số điện thoại 0913.543.469 để được tư vấn bởi các chuyên gia.