10 überraschende Beispiele für Verbundwerkstoffe

10 überraschende Beispiele für Verbundmaterialien

Es besteht die Möglichkeit, dass sie sich in Ihrem Bodenbelag, Ihren Wänden, Ihrem Auto und sogar Ihrer Badewanne befinden. Sie werden Verbundwerkstoffe genannt.

Aber was genau sind Verbundwerkstoffe? Wozu dienen sie und warum sind sie wichtig?

Wenn Ihnen diese Fragen im Kopf herumschwirren oder Sie nach einigen überraschenden Beispielen für Verbundwerkstoffe suchen, dann sind Sie bei uns richtig.

Lesen Sie weiter, um mehr über Verbundwerkstoffe und die 10 überraschendsten Beispiele für Verbundwerkstoffe zu erfahren.

Beispiele für Verbundmaterialien

Ein Verbundwerkstoff ist ein Material, das durch die Kombination von zwei oder mehr Stoffen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften hergestellt wird. Ein idealer Verbund besteht aus Materialien, die die Unzulänglichkeiten des anderen ergänzen. Beispielsweise könnte ein gut komprimierbares Material mit einem gut dehnbaren Material kombiniert werden, um einen komprimierbaren und dehnbaren Verbundstoff zu bilden.

Das Versprechen eines kompromisslosen Materials, das genau das erreicht, was Sie wollen, klingt wie eine Fantasie. Verbundwerkstoffe schaffen jedoch genau das.

1. Lehmziegel

Gibt es einen besseren Weg, Verbundwerkstoffe vorzustellen, als über Lehmziegel zu sprechen? Lehmziegel entstanden, als die Leute erkannten, dass Stroh dehnbar ist und getrockneter Schlamm gut mit Kompression zurechtkommt.

Die alten Ägypter verwendeten eine Mischung aus Ton, vermischt mit Stroh. Entwicklungsländer bauen ihre Hütten mit Lehmziegeln. Vielleicht hat die Einführung des Lehmziegels viel fortschrittlichere Verbundwerkstoffe inspiriert, wie wir später sehen werden.

2. Holz

Holz (und natürlich Bäume) gibt es schon seit Tausenden von Jahren. Sie werden jedoch überrascht sein, dass Holz tatsächlich ein Verbundwerkstoff ist. Holz besteht aus langen Zellulosefasern, die von einer schwächeren Substanz namens Lignin zusammengehalten werden.

Die Organisation der Zellulose im Holz macht einige Holzarten (wie Eisenholz) stärker als andere. Holzwerkstoffe wie Sperrholz nutzen schwächere Hölzer, indem sie sie in dünne Stücke schneiden und dann zusammenkleben. Dies verleiht Sperrholz die Flexibilität und die weicheren Eigenschaften, die das Nageln in Sperrholz ermöglichen.

3. Glasfaser

Fiberglas ist einfach Plastik, das mit Glasfasern kombiniert wird. Es ist wahrscheinlich, dass Ihre Badewannen, Türen, Terrassen und Fensterrahmen alle die Vorteile von Glasfaser nutzen.

Fiberglas ist besonders nützlich in Fenstern, da Fiberglas und Glasfenster einen fast identischen Ausdehnungskoeffizienten haben, was bedeutet, dass heiße und kalte Temperaturen Ihr ganz Fenster erweitern und zusammenziehen als ein Stück.

4. Lichtdurchlässiger Beton

Beton ist aufgrund der Kombination aus kleinen Gesteinen und Zement, die er enthält, ein primitives Beispiel für Verbundwerkstoffe. Wenn Glasfasern, ähnlich denen in Glasfasern, zu Beton hinzugefügt werden, erhalten Sie lichtdurchlässigen Beton. Das Aussehen und die Haptik des Betons können je nach Verhältnis von Zement zu Glasfasern variieren.

5. Saugfähiger Beton

Videos von diesem Beton kursieren schon seit einiger Zeit im Internet. Saugfähiger Beton mag wie etwas direkt aus einem Comic erscheinen, aber obwohl es unmöglich erscheint, gibt es tatsächlich ein anständiges Stück Wissenschaft, um es zu untermauern.

Saugfähiger Beton funktioniert, indem er Wasser (und andere viskose Flüssigkeiten) durch große Kieselsteine ​​​​und in eine andere Schuttschicht sickern lässt. Diese Art von Beton kann sich bei der Bewältigung von Überschwemmungen als nützlich erweisen, wenn sie einmal in großem Umfang eingesetzt wurde.

6. Kevlar

Kevlar ist zwar kein Verbundwerkstoff an sich, wird jedoch häufig als Teil von Verbundmaterialien verwendet. Dies liegt an der extrem hohen Zugfestigkeit von Kevlar, was bedeutet, dass es einer Dehnung recht gut widerstehen kann. Die Druckfestigkeit von Kevlar beträgt etwa 1/10 seiner Zugfestigkeit und wird daher zu Verbundwerkstoffen kombiniert.

Flugzeuge, Boote, Fahrräder, Motorradbekleidung und Nike-Schuhe nutzen die bemerkenswert hohe Zugfestigkeit von Kevlar.

7. Kohlefaser

Kohlefaser wird oft mit Kunststoffen zu einem sogenannten kohlenstofffaserverstärkten Polymer kombiniert. Diese Verbindungen werden in Flugzeugflügeln, Autokarosserieteilen und Sportgeräten verwendet.

Zu den Vorteilen von Kohlefaser gehören unter anderem hohe Steifigkeit und Festigkeit, Leichtigkeit, Korrosionsbeständigkeit und ein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (was bedeutet, dass sie sich nicht sehr gut ausdehnt oder zusammenzieht).

8. Pykrete

Eis und Holz sind auf ihre Weise ausreichend stark, aber wenn sie miteinander kombiniert werden, bilden sie einen Verbund namens Pykrete. Pykrete (auch bekannt als kugelsicheres Eis) ist eine Kombination aus Eis und Zellstoff, die bis zu 14-mal stärker sein kann als Eis.

9. Verbundwaben

Dies ist eine breite Kategorie von Verbundwerkstoffen, die alle die gleichen Eigenschaften eines Wabendesigns aufweisen. Künstlich hergestellte Verbundwaben sind wegen ihrer hohen Druck- und Scherfestigkeit nützlich. Wabenkonstruktionen können Produkte billiger machen, da weniger Material erforderlich ist, um die gleiche gewünschte Festigkeit zu erreichen.

10. Konstruktiver Bambus

Sperrholz, Bambusstreifen und Kleber können zu einem Bambusparkett kombiniert werden. Die hohe Zugfestigkeit, Härte und das geringe Gewicht von Bambus machen es wünschenswert, wenn es zu einem Verbundbodenmaterial kombiniert wird.

Tatsächlich wurden für die Opfer des Tsunamis im Indischen Ozean 2004 provisorische Bambushütten gebaut. Dies zeigt nur, wie nützlich Bambus in Leichtbauanwendungen sein kann.

Da ist noch mehr!

In der heutigen Welt gibt es Hunderte, wenn nicht Tausende von Beispielen für Verbundwerkstoffe. Anwendungen in den Bereichen Medizin, Luft- und Raumfahrt, Automobil und Militär gibt es in Hülle und Fülle.

Wenn Sie nach Verbundwerkstoffen suchen, sollten Sie uns unbedingt besuchen. Wir liefern Verbundwerkstoffe für eine Vielzahl von Branchen, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Medizin und Sport/Freizeit.

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