Composite và các ứng dụng

Báo GTVT - 

Composite va cac ung dung

Do đặc tính vượt trội so với các vật liệu truyền thống, vật liệu composite được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như hàng không, vận tải, xây dựng, đóng tàu…

Composite là vật liệu được tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều loại vật liệu khác nhau. Đây là loại vật liệu mới có tính năng kế thừa các đặc tính của vật liệu cấu thành.

Vật liệu composite là sự kết hợp của các vật liệu nhằm phát huy các ưu điểm về tính năng kỹ thuật của các vật liệu cấu thành. Vật liệu này có khả năng chịu lực và độ cứng trên trọng lượng lớn, là loại vật liệu nhẹ so với các loại vật liệu truyền thống khác. Đây là loại vật liệu tiềm năng cho các ứng dụng trong tương lai, đặc biệt trong các ngành công nghệ cao như công nghệ vũ trụ. Vật liệu composite thu hút được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu và giới khoa học.

Tại Việt Nam, composite cũng đang dần được đưa vào sử dụng trong đời sống và các ngành công nghiệp.

Ứng dụng của composite trong hàng không

Trong những năm gần đây, composite được sử dụng chế tạo các bộ phận trên máy bay như kết cấu khung xương, thân máy bay, cánh, bộ phận dẫn hướng... Theo thống kê của hãng máy bay Boeing, chiếc Boeing Dreamliner 787 sử dụng đến 50% composite trên toàn bộ trọng lượng.

Một trong những lý do quan trọng nhất của việc ứng dụng rộng rãi loại vật liệu này trong ngành Hàng không là độ bền và độ cứng tương đối trên trọng lượng riêng của composite lớn. Điều này làm giảm tự trọng của máy bay, tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường và tăng hiệu quả kinh doanh. Composite còn được sử dụng để chế tạo các chi tiết hình dáng phức tạp, góp phần làm giảm số lượng chi tiết trên máy bay, đồng thời giảm thời gian và chi phí lắp đặt sản phẩm.

Vật liệu composite cốt sợi thủy tinh có tính trong suốt đối với sóng rada, đặc tính này rất quan trọng trong các ứng dụng quân sự. Nó còn được sử dụng nhiều trong công nghệ vũ trụ.

Vật liệu composite trong ngành vận tải

Ứng dụng của composite trong ngành vận tải là rất lớn. Loại vật liệu mới này cho phép chế tạo các phương tiện vận tải nhẹ hơn. Điều đó đồng nghĩa với việc tiết kiệm nhiên liệu, tăng khả năng chuyên chở và giảm ô nhiễm môi trường. Composite được sử dụng chế tạo thân và các chi tiết yêu cầu tính năng kỹ thuật cao trong các xe đua cũng như xe ô tô thương mại.

Ngày nay các toa xe tàu hỏa cũng được chế tạo bằng vật liệu composite. Hiệu quả của nó làm giảm thiểu tự trọng của các toa xe và đoàn tàu, tăng lượng hàng chuyên chở, tăng hiệu suất vận tải đường sắt.

Đặc biệt hơn, với yêu cầu ngày càng khắt khe về bảo vệ môi trường, các dòng động cơ mới như động cơ điện, fuel cell được đưa vào ứng dụng trong thị trường xe cơ giới. Hạn chế của các loại động cơ mới này là dung tích acquy sử dụng cho xe không cao, hạn chế tính cơ động của xe, trong khi giảm trọng lượng xe là rất cấp thiết cho các phương tiện sử dụng công nghệ xanh. Do đó, vật liệu composite được sử dụng tối đa trong chế tạo thân vỏ và các chi tiết trong thế hệ xe sạch này.

Vật liệu composite trong ngành đóng tàu

Composite được sử dụng rộng rãi trong việc chế tạo các loại tàu thuyền, xuồng cỡ nhỏ, cano... do chi phí đầu tư chế tạo phương tiện bằng vật liệu này thấp hơn sản phẩm cùng loại sử dụng chất liệu bằng gỗ, nhôm hoặc thép. Bên cạnh đó, yêu cầu về tay nghề của công nhân cũng đơn giản hơn.

Vật liệu composite sử dụng cho đóng tàu, mang lại lợi ích cao bảo dưỡng rất ít, không bị ăn mòn, han rỉ hay ảnh hưởng của môi trường nước biển. Composite cũng được sử dụng trong các tàu quân sự do tính trong suốt với rada của loại vật liệu này.

Tin mới