Всё большую популярность, в самых различных областях, от автомобилестроения до строительства и авиации, завоёвывают композиционные материалы, получившие свое название из-за того, что они представляют собой композицию (смесь) двух и более компонентов.
Составные компоненты
В основе композиционных материалов лежит эпоксидная (все чаще заменяемая, в последнее время, полиэфирной) смола, добавляемый, в определенной пропорции, так называемый отвердитель и, если это необходимо, краситель. Благодаря тому, что полимеризация смолы происходит не за счет испарения растворителя, а вследствие химической реакции между компонентами, затвердевание происходит во всем объеме равномерно и одновременно. Отвердитель как бы заставляет молекулы смолы, находящиеся до этого в беспорядочном расположении в пространстве, ориентироваться в определенном направлении и связывает их между собой. Основные способы применения – литье в форму и напыление.
Свойства и применение
Полученный материал не только обладает высокими физическими свойствами (высокая прочность, низкая теплопроводность, малый коэффициент линейного температурного расширения), но и хорошо поддается таким видам механической обработки, как резка, сверление, шлифовка и полировка. Для устранения единственного недостатка – хрупкости (трескаются при сильном ударе), применяются специальные добавки, так называемые пластификаторы, и армирование. Не так давно для этих целей применялись лишь прессованное стекловолокно, тканая стеклоткань, стекломаты. Однако сейчас им на смену приходит, так называемый карбон — высокопрочная ткань из углеволокна.
Так как многие из композиционных материалов, на разрыв, прочнее стали, но при этом практически не подвержены электрохимической коррозии (все полимеры являются хорошим изолятором для электрического тока) они находят применение не только в качестве несущих элементов, плит покрытий, ограждений, но и с успехом заменяют железную арматуру в бетонных несущих конструкциях.
Благодаря своим свойствам композиционные материалы используются не только для конструкционных материалов, но и в отделочных работах. Это и разного рода шпаклевки и грунты. Особенно впечатляющие дизайнерские результаты дает их применение в, так называемых, полупрозрачных наливных полах.