複合材料
複合材料は、2つ以上の基本的な材料を混ぜ合わせて作られています。材料は天然のものであっても、そうでないものであってもよく、一緒に混合されたときには、それぞれの別々の特性を維持します。しかし、全体としての複合材料は、そのどちらかの部分とは異なる挙動をすることがあります。例えば、鉄筋コンクリート(コンクリートと鋼でできている)は、圧力に対する抵抗力と曲げ力に対する抵抗力を持っています。防弾ガラス(ガラスとプラスチックでできている)は、それ自体がガラスやプラスチックよりも耐衝撃性に優れています。
コンクリート自体は、世界で最も古くから使用されている人工材料の一つである複合材料です。
木材は、リグニンのマトリックスの中にセルロース繊維が入った天然の複合材です。最も初期の人工的な複合材料は、藁と泥を組み合わせて建築用のレンガを形成したものでした。この古代のレンガ作りのプロセスは、エジプトの墓の絵によって記録されています。
繊維強化ポリマーは、ガラス強化プラスチックと同様に、今日では広く使用されています。
複合材料の共通要素である炭素繊維のフィラメントを織り込んだ布
背景
最も原始的な複合材料は、建築物の建築に使用されるレンガの形をした藁と泥でした。聖書の出エジプト記には、イスラエルの人々がファラオに圧迫され、「藁のないレンガ」を作らざるを得なかったことが記されています。今日、私たちは複合材の一種であるグラスファイバー製のシャワー室や浴槽を使用しています。
合板は、多くの人が日常生活の中で遭遇する一般的な複合材です。
質問と回答
Q:複合材料とは何ですか?
A:複合材料とは、2つ以上の基本的な材料を組み合わせて、個々の要素とは異なる有用な特性を持つ材料を作り出したものです。
Q: 複合材料は、どちらか一方の部品と異なる挙動を示すことがありますか?
A: はい、複合材料は全体として、その部品のどちらかとは異なる挙動を示すことがあります。
Q: 鉄筋コンクリートは何からできているのですか?
A: 鉄筋コンクリートは、コンクリートと鋼鉄からできています。
Q: 鉄筋コンクリートの特性は何ですか?
A:鉄筋コンクリートは、圧力や曲げに対する抵抗力があります。
Q:防弾ガラスは何からできていますか?
A:防弾ガラスは、ガラスとプラスチックでできています。
Q:防弾ガラスはどのような性質を持っているのですか?
A:防弾ガラスは、ガラスやプラスチック単体よりもはるかに耐衝撃性に優れています。
Q:コンクリートは何からできているのですか?
A:コンクリートそのものは、セメント、水、粗骨材、細骨材からなる複合材料です。