Polymer composites are materials that you will have come across in your day to day living, whether you have realised it was a polymer composite or not. There are so many benefits and uses for polymer composites, and once you know more about them you will realise that your life would not be as comfortable without them.
But first, we need to understand what a polymer composite is, so let’s break down those two words.
A polymer is created by a chemical reaction that joins lots of the same type of molecule together to form one long molecule of a new substance.
ตัวอย่างเช่นในภาพด้านล่างเราจะเห็นโมเลกุลของ ethene แต่ละตัว ผ่านปฏิกิริยาทางเคมีโมเลกุลของ ethene จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโมเลกุลยาวของโพลีเอธิลีน,,en,โมเลกุลของเอธิลีนเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโมเลกุลยาวของโพลี (ethene),,en,โพลิเมอร์มักมีลักษณะคล้ายกันเช่น:,,en,สารเคมีไม่เป็นปฏิกิริยา: พวกเขาไม่ตอบสนองต่อวัสดุที่อยู่รอบตัวพวกเขาดังนั้นพวกเขาจึงเป็นที่ดีสำหรับการจัดเก็บสิ่งต่างๆเช่นขวดน้ำ,,en,แข็งที่อุณหภูมิห้องเช่นพลาสติกหรือวัสดุที่ใช้สำหรับเสื้อผ้า,,en,แข็งแรงและไม่แตกหักง่าย,,en,ตัวอย่างของโพลิเมอร์รวมถึง:,,en,PVC (polyvinyl chloride) ซึ่งใช้ทำท่อน้ำและชั้นนอกของสายไฟ,,en,โพลีเอธิลีน (ดังแสดงในภาพด้านบน) ซึ่งใช้ทำถุงพลาสติก,,en
Ethene molecules join together to make long molecules of poly(ethene)
Polymers often have similar traits such as:
Examples of polymers include:
A composite is a very simple term and it literally means a material that is composed of two or more materials. For example concrete is a (very common) composite because it is made by combining materials such as cement, gravel and sand. The consistency and the qualities of the cement will depend on what ratios you combine the ingredients together in, and under what circumstances you make it. Composites are very useful and clever materials because they can combine the benefits of two (or more) materials to create a material that has the benefits of both and even loses some of the defects or cons. For example concrete is waterproof, whereas sand isn’t, and concrete can be molded, which gravel and concrete on their own can’t.
ดังนั้นตอนนี้เรารู้ว่าคำสองคำแต่ละคำหมายความว่าเราสามารถเริ่มเข้าใจว่าพอลิเมอร์คอมโพสิตจะเป็นอย่างไร,,en,ดังนั้นพอลิเมอร์คอมโพสิตเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยพอลิเมอร์เป็นส่วนประกอบ พอลิเมอร์โพลิเมอร์ใหม่ควรได้รับประโยชน์จากพอลิเมอร์รวมทั้งประโยชน์ที่ได้รับเลือกจากวัสดุที่ใช้รวมกับ,,en,วัสดุคอมโพสิตสมัยใหม่ที่เราสร้างขึ้นด้วยในปัจจุบันมักทำมาจากสองส่วนประกอบคือ,,en,. เส้นใยที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ แก้วคาร์บอนหรือโพลีเอเทน คนส่วนใหญ่จะเคยได้ยิน,,en,เนื่องจากเป็นชื่อครัวเรือนทั่วไป ราคาแพงที่สุดคือคาร์บอนไฟเบอร์เนื่องจากมีราคาแพงมากในการผลิตและต้องใช้เงินเป็นล้านดอลลาร์เพื่อสร้างเครื่องจักรเฉพาะสำหรับการผลิต,,en
So then, a polymer composite is a material that is composed using a polymer as one of the parts. The new polymer composite should have the benefits of the polymer as well as the chosen benefits of the material it is being combined with.
The modern composites we build with today are usually made of two components, a ไฟเบอร์ และ matrix. The most common fibers that are used are glass, carbon or polyethene. Most people will have heard of fiberglass as it is a common household name. The most expensive by far is carbon-fibre as it is so costly to produce and takes millions of dollars of money to even build the specialist machinery to produce it.
ส่วนอื่น ๆ คือเมทริกซ์มักเป็นเทอร์โมเซตเช่นเรซินอีพ๊อกซี่หรือพอลิดัม,,en,เส้นใยฝังอยู่ในเมทริกซ์เพื่อให้เมทริกซ์มีความแข็งแรงมากขึ้น วัสดุเสริมใยเสริมแรงมีสองสิ่งที่จะทำให้พวกเขา พวกเขาแข็งแรงและเบา พวกเขามักจะแข็งแกร่งกว่าเหล็ก แต่มีน้ำหนักน้อยลง ซึ่งหมายความว่าคอมโพสิตสามารถใช้เพื่อให้รถยนต์มีน้ำหนักเบาและประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าพวกเขาก่อให้เกิดมลพิษน้อยเกินไป,,en
The fiber is embedded in the matrix in order to make the matrix stronger. Fiber-reinforced composites have two things going for them. They are strong and light. They’re often stronger than steel, but weigh much less. This means that composites can be used to make automobiles lighter, and thus much more fuel efficient. This means they pollute less, too.
พอลิเมอร์คอมโพสิตได้รับการผลิตมาตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 เมื่อนักประดิษฐ์เริ่มทำการทดลองเพื่อผลิตพลาสติก ผ้าทอสังเคราะห์ทุกตัวถูกผลิตขึ้นเมื่อปีพ. ศ. 2448 และถูกเรียกว่า 'อบแสง' ขณะที่ในขณะที่นักประดิษฐ์ Leo Baekland ได้มุ่งเน้นการสร้างพลาสติกสังเคราะห์เพื่อทำภาชนะเก็บข้อมูลการวิจัยจำนวนมากถูกนำมาจากอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่มีขนาดใหญ่เช่นการแล่นเรือการควบคุมและอุตสาหกรรมเครื่องบิน เราสามารถเข้าใจได้ง่ายว่าทำไมพวกเขาต้องการพัฒนาสารพลาสติกที่มีความแข็งแรงและเบากว่าการผลิตคอมโพสิตอื่น ๆ ทางเศรษฐกิจมันเหมาะสมที่จะลงทุนในการพัฒนาพอลิเมอผสม,en
จากการใช้พลาสติกสังเคราะห์เป็นครั้งแรกเมื่อ 100 ปีที่แล้วมีการพัฒนาพอลิเมอร์คอมโพสิตมากขึ้น ในเดือนมิถุนายน 2013 บริษัท KONE ลิฟต์ประกาศให้ Ultrarope ใช้แทนสายเหล็กในลิฟท์ มันซีลเส้นใยคาร์บอนในแรงเสียดทานสูง,,en,. ไม่เหมือนสายเหล็ก Ultrarope ได้รับการออกแบบสำหรับอาคารที่ต้องการยกขึ้น 1,000 เมตร ลิฟต์เหล็กด้านบนออกที่ 500 เมตร บริษัท คาดการณ์ว่าในอาคารสูง 500 เมตรลิฟต์จะใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยกว่ารุ่นที่ทำจากเหล็กกล้า 15% เมื่อวันที่มิถุนายน 2013 ผลิตภัณฑ์ได้ผ่านการทดสอบการรับรองของสหภาพยุโรปและสหรัฐฯแล้ว,,en polymer. Unlike steel cable, Ultrarope was designed for buildings that require up to 1,000 meters of lift. Steel elevators top out at 500 meters. The company estimated that in a 500-meter-high building, an elevator would use 15 per cent less electrical power than a steel-cabled version. As of June 2013, the product had passed all European Union and US certification tests.
การใช้งานอื่น ๆ รวมถึงแบรนด์ Kevlar ที่เป็นที่รู้จักซึ่งผลิตเสื้อกั๊กกันกระสุน (ภาพด้านบน) ที่ทำด้วยพอลิเมอร์ผสม อย่างที่คุณเห็นไม่เพียง แต่จะช่วยให้คุณบินหรือแล่นเรือในมหาสมุทรหรือถืออาหารกลางวันพอลิเมอร์ผสมจะสามารถช่วยชีวิตคุณได้,,en,พลาสติกที่เสริมแรงด้วยเส้นใยเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์หรือแผนการออกแบบที่ต้องการวัสดุที่มีน้ำหนักเบาวิศวกรรมความแม่นยำความคลาดเคลื่อน จำกัด และการทำให้ส่วนต่างๆของทั้งสองด้านในการผลิตและการใช้งานง่ายขึ้น สิ่งประดิษฐ์โพลิเมอร์หล่อขึ้นรูปมีราคาถูกกว่าเร็วขึ้นและง่ายต่อการผลิตมากกว่าชิ้นงานที่ทำด้วยอลูมิเนียมหรือเหล็กกล้าและยังคงรักษาความคลาดเคลื่อนและความแข็งแรงของวัสดุได้ดีและไม่เหมือนกัน,,en
Fibre-reinforced plastics are perfect for any product or design plan that demands lighter materials, precision engineering, finite tolerances, and the simplification of parts in both production and operation. A moulded polymer artefact is cheaper, faster, and easier to manufacture than cast aluminium or steel artefact, and maintains similar and sometimes better tolerances and material strengths.
ในขณะที่พอลิเมอร์คอมโพสิตเป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปและใช้กันในชีวิตประจำวันของเรา แต่ก็มีวัสดุผสมทั่วไปที่ใช้กันอยู่ทั่วไป สองที่พบมากที่สุดคือ,,en,คอมโพสิต คาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุคอมโพสิตที่ใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในการสร้างวัสดุที่แข็งแรงและเบากว่าโลหะทั่วไป มีราคาแพงมากในการผลิตคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์และ แต่เดิมใช้เฉพาะใน,,en carbon-fibre composites and glass-fibre composites. Carbon-fibre composites, as the name suggests, are composites that use carbon-fibre to create materials that are stronger and lighter than normal metals. It is extremely expensive to manufacture carbon-fibre composites and originally they were only used in the การบินและอวกาศ อุตสาหกรรม. อย่างไรก็ตามเนื่องจากการปรับปรุงด้านเทคโนโลยีและการผลิตการใช้คาร์บอนไฟเบอร์แม้ว่าจะเป็นคอมโพสิตที่มีราคาแพงที่สุด แต่ปัจจุบันได้เจาะลึกเข้าไปในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ได้รับประโยชน์จากวัสดุน้ำหนักเบาและแข็งแรง คาร์บอนไฟเบอร์กำลังถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อสร้างรถยนต์ซุปเปอร์คาร์ในอุตสาหกรรมการก่อสร้างเพื่อสร้างบ้านและสะพานที่สามารถทนต่อสภาพอากาศที่รุนแรงที่สุดและในวงการกีฬาเช่นจักรยานและอุปกรณ์ ใครจะไม่ต้องการของพวกเขา,,en,จะเร็วและเบากว่าที่เคย?,,en,วัสดุพอลิเมอร์คอมโพสิต: การใช้ประโยชน์และประโยชน์ บริษัท 3MB,,en snow bike to be faster and lighter than ever before?