חומרים מרוכבים – על קצה המזלג

בצורה הבסיסית ביותר – חומרים מרוכבים הוא חומר המכיל לפחות שני אלמנטים היוצרים יחדיו חומר חדש השונה בתכונותיו מהחומרים שיוצרים אותו . החומרים מכילים חומר מאגד (מטריצה, שרף ) וחומר משריין בדרך כלל בצורת סיבים.
חומרים כגון ארמיד, זכוכית,פחמן יש חוזק גבוה למתיחה ולחיצה אלא "בצורת מוצק" תכונות אלה אינן באות לידי ביטוי.
זאת בשל העובדה שכאשר החומר מועמס פגמים על פני המשטח אקראי יגרמו לחומר להיסדק ולהכשל הרבה מתחת "נקודת שבירה" התיאורטי שלה.
לשרפים כגון אפוקסי , פוליאסטר יש שימוש מוגבל לייצור המבנים בעצמם, שכן תכונות מבניות שלהם אינן גבוהות מאוד בהשוואה למתכות. עם זאת, יש להם תכונות רצויות,בעיקר ביכולת שלהם לייצר בקלות צורות גאומטריות מורכבות.
כדי להתגבר על בעית הכשל, החומר מיוצר בצורת סיבים. כך, על אף מספר זהה של פגמים אקראיים שיתרחשו,הם יהיו מוגבלים למספר קטן של סיבים בעוד שאר הסיבים יציגו את החוזק התאורטי של החומר.
לפיכך צרור של סיבים ישקף באופן מדויק יותר ביצועים מיטביים של החומר.
הסיבים לבד יוכלו רק להציג מתיחה לאורך של סיבים, באותו אופן כמו סיבים בחבל.כאשר מערכות שרף משולבות עם סיבים ויוצרות את החומר המרוכב התכונות הצפויות לכפיפה , לחיצה וגזירה ניתנות להשגה.
השרף/מטריצה ​​פורש את העומס בין כל הסיבים בודדים ומגינה על הסיבים מנזק שנגרם על ידי שחיקה, נגיפה.
ערכים גבוהים של קשיחות וחוזק מושגים בקלות בצורות גאומטריות מורכבות עם עמידות גבוהה לתנאי סביבה במשקל נמוך.

המשך לסוגי מבנים 

bannew