コンポジットって何? – コンポジット101|コンポジットラボ

簡単に言うと、コンポジットとは部品の組み合わせのことです。 私たちの業界では、2つ以上の天然または人工の要素(異なる物理的または化学的特性を持つ)を組み合わせて作った材料で、個々のプレーヤーとしてよりチームとしてより強いものをコンポジットと呼んでいます。 構成材料は完全に混ざり合ったり、個々のアイデンティティを失ったりすることはなく、結果や最終製品を向上させるために最も有用な特性を組み合わせて提供します。 複合材料は通常、強度、効率、耐久性の向上など、特定の用途を念頭に置いて設計されます。

繊維強化ポリマー (FRP) 複合材料としても知られる複合材料は、人工繊維や天然繊維 (ガラス、カーボン、アラミドなど)、その他の補強材で強化されたポリマー マトリクスから作られます。 マトリックスは、環境や外部からのダメージから繊維を保護し、繊維間の荷重を伝達する。 繊維は、マトリックスを補強するために強度と剛性を提供し、亀裂や破壊に耐えられるようにします。

繊維

強度と剛性を提供(ガラス、カーボン、アラミド、バサルト、天然繊維)

マトリクス

保護し繊維間の負荷を伝達(ポリエステル、エポキシ、ビニルエステル、ポリエステル、ポリプロピレン)

マトリクス

保護する(繊維間の負荷伝達を行う)

繊維の強度と硬度を提供する(繊維の強度を提供する)

繊維複合材料マトリックス

どちらかの成分単独よりも優れた特性を持つ材料を作成します

この業界の多くの製品では、ポリエステル樹脂がマトリックス、ガラス繊維が強化材になっています。 しかし、コンポジットでは樹脂と強化材の多くの組み合わせが使用され、それぞれの材料が完成品のユニークな特性に寄与しています。 繊維は強力だが脆いため強度と剛性があり、柔軟な樹脂は繊維を保護し、形状を作る。 FRP複合材料はまた、最終製品の製造工程、外観、および性能を改善するために設計された充填剤、添加剤、コア材料または表面仕上げを含むことがあります。 天然の複合材料である木材は、セルロースや木の繊維とリグニンという物質が組み合わさってできています。 繊維は木材に強度を与え、リグニンはそれらを結合し安定させるマトリックスまたは天然の接着剤です。 その他の複合材料は合成(人工)です。

合板は、天然材料と合成材料を組み合わせた人工複合材料です。

プラスチックは複合材料か

すべてのプラスチックが複合材料であるわけでない。 実際、おもちゃや水筒など身近なものに使われているほとんどのプラスチックは、複合材料ではありません。 純粋なプラスチックです。 しかし、多くのプラスチックは補強することで強度を増すことができます。

ポリマー樹脂(ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノールなど)は、プラスチックと呼ばれることもあります。

他の名前で…

FRP複合材料を定義するには多くの用語が使われます。 ガラス繊維強化ポリマー(GFRP)、炭素繊維強化ポリマー(CFRP)、アラミド繊維強化ポリマー(AFRP)など、特定の繊維を識別するために修飾語が使用されてきました。 また、身近なところでは、Fiber Reinforced Plastics(繊維強化プラスチック)という言葉も使われています。 さらに、他の略語も長年にわたって開発され、地理的な場所や市場の用途によって使い分けられてきた。 例えば、Fiber Reinforced Composites (FRC), Glass Reinforced Plastics (GRP), Polymer Matrix Composites (PMC) などは、多くの文献で見ることができる。 前述の用語はそれぞれ、FRPコンポジット

という同じものを意味している。

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