czwartek, 29 czerwiec 2023 09:44

Dlaczego kompozyty są lepsze od stali?

konstrukcje wykonane z GRP/TWS konstrukcje wykonane z GRP/TWS pixabay

Materiały kompozytowe cieszą się rosnącym zainteresowaniem w przemyśle budowlano-konstrukcyjnym. W Polsce na początku podchodzono do nich sceptycznie, ale kiedy okazało się, że jest to materiał godny zaufania, zaczęto coraz częściej wykorzystywać go w praktyce. Czy materiały kompozytowe są lepsze od stali i jeśli tak to dlaczego? Tego dowiesz się z niniejszego artykułu

 

Materiały kompozytowe - co to takiego?

Zanim odpowiemy na pytanie z nagłówka artykułu, wypada wyjaśnić, co to takiego te materiały kompozytowe. Materiały kompozytowe to takie materiały, które składają się z co najmniej dwóch komponentów o różnych właściwościach. Dzięki takiemu połączeniu są lepsze od tych samych komponentów użytych osobno. Warto dodać, że zawsze jest tak, że jeden z komponentów jest lepiszczem, które gwarantuje spójność, elastyczność, odporność na działanie różnego rodzaju siły, drugi natomiast jest komponentem konstrukcyjnym.

Podział kompozytów i ich zastosowanie

Materiały kompozytowe mają specyficzną budowę. Składają się z dwóch faz, fazy ciągłej - zwanej matrycą oraz fazy rozproszonej - zwanej zbrojeniem. W zależności od rodzaju fazy rozproszonej materiały kompozytowe dzielimy na materiały zbrojone cząstkami, włóknami oraz dyspersyjnie.

  • Materiały zbrojone cząstkami - to takie materiały, w których obie fazy biorą udział w przenoszeniu obciążeń, a cząstki są znacznie bardziej sztywne i twarde niż osnowa.

  • Materiały zbrojone dyspersyjnie - to takie materiały, w których metalowa osnowa łączy się z drobnymi cząstkami np. ceramicznymi, metalicznymi. 

  • Materiały zbrojone włóknami - uznawane są za najlepsze kompozyty ze względu na to, że są najbardziej wytrzymałe.

Przy produkcji materiałów kompozytowych najczęściej wykorzystuje się: żywice syntetyczne tj. poliestry, polietery, poliuretany, a także azbest, żywice silikonowe, włókna szklane, węglowe, kwarc.

Materiały kompozytowe są szeroko stosowane w różnych dziedzinach techniki m.in.: w budownictwie, technice lotniczej, przemyśle transportowym, a także przy produkcji różnego rodzaju maszyn i urządzeń. 

Materiały kompozytowe, a stal - co jest lepsze?

Materiały kompozytowe są zdecydowanie lepsze od stali. Wśród najważniejszych zalet materiałów kompozytowych szczególnie materiałów GRP i TWS wzmacnianych włóknem węglowym można wymienić:

  • lepszą wytrzymałość na działanie mechaniczne,

  • mniejszą masę (są lżejsze),

  • neutralność elektromagnetyczną

  • odporność na działanie rdzy

Ta ostatnia zaleta jest niezwykle istotna szczególnie dla tych, konstrukcji, które są wykorzystywane w obiektach, w których istnieją sprzyjające warunki do rozwoju korozji. Te wszystkie wymienione cechy sprawiają, że materiały kompozytowe świetnie sprawdzają się w przypadku konstrukcji wykonanych z GRP/TWS takich jak: podesty dostępowe, schody dostępowe, bramy i ogrodzenia przemysłowe czy drabiny kompozytowe.

Materiały kompozytowe są materiałami z potencjałem, które dają duże możliwości zastosowania. Coraz większe zainteresowanie sprawia, że rynek tych produktów prężnie się rozwija. W przyszłości materiały kompozytowe będą prawdopodobnie wykorzystywane w każdej dziedzinie przemysłu.