Was sind einige Verwendungen von Verbundwerkstoffen?

Verbundmaterialien umfassen alle Produkte, die aus einer Mischung von zwei oder mehr Basismaterialien hergestellt werden, gemäß dem Center for Composite Materials der University of Delaware. Durch das Mischen mehrerer Materialien können Hersteller die besten Eigenschaften jeder Basiskomponente kombinieren. Verbundwerkstoffe bieten normalerweise eine verbesserte Festigkeit oder Haltbarkeit gegenüber vielen anderen Produkten und können zusätzliche Vorteile wie Beständigkeit gegen Feuchtigkeit oder Korrosion bieten. Einige Beispiele für Verbundmaterialien umfassen Faserzement, Thermoplaste oder Holzverbundprodukte.

Verbundabstellgleise sieht aus wie Holz, bietet aber eine überragende Beständigkeit gegen Fäulnis und Schimmelbefall. (Bild: Andy Piatt / iStock / Getty Images)

Baumaterial

Verbundprodukte werden in einer Vielzahl von Wohngebäuden und gewerblichen Bauanwendungen eingesetzt. Ganze Häuser können mit kunststoffbeschichteten Balken und Traversen anstelle von traditionellen Holzrahmen gerahmt werden. Durch die Beschichtung der Balken mit Kunststoff reduzieren Hersteller das Risiko von Fäulnis oder Termitenschäden, was die Lebensdauer der Struktur erhöht. Ähnliche Produkte werden für den Bau von Außendecks und Veranden verwendet.

Faserverstärkte Zementschindeln schaffen ein wartungsfreies Dach, das Jahrzehnte überdauert, während Faserzementverkleidungen das Aussehen von Holz ohne Wartung darstellen. Türen und Fußböden aus Verbundwerkstoffen ahmen die Holzoptik nach und kosten oft viel weniger. Faserverstärkte Paneele (FRP) werden in vielen Bad- und Küchenwänden verwendet, um eine dauerhafte und wasserdichte Oberfläche zu schaffen, die leicht zu reinigen ist.

Flugzeug

Der australischen Akademie der Wissenschaften zufolge wären moderne Flugzeuge viel weniger effizient, wenn Verbundmaterialien nicht verfügbar wären. Verbundwerkstoffe wie glasfaserverstärktes Aluminium oder Kohlefaser erzeugen Materialien, die leicht genug sind, um zu fliegen, aber stark genug, um dem Druck in großer Höhe und häufigem Missbrauch standzuhalten. Gegenstände wie die Flügel und das Heck eines Flugzeugs sowie die Propeller und Rotoren werden häufig aus Verbundwerkstoffen hergestellt. Diese Materialien halten in einem weiten Temperaturbereich stand und sind äußerst rost- und korrosionsbeständig. Ästhetisch sind viele Verbundwerkstoffe, die im Flugzeugbau verwendet werden, leicht zu formen und an Konstruktions- und Konstruktionspläne anzupassen.

Sport

Eine Reihe verschiedener Sportprodukte umfasst Komponenten auf Composite-Basis. Viele moderne Baseballschläger sind entweder vollständig aus Metall oder Holzverbundwerkstoffen hergestellt oder verfügen über einen Verbundhandgriff, um einem Bruch zu widerstehen. Golf- und Tennishersteller setzen auch auf Verbundwerkstoffe, um ihre Stärke zu erhöhen und das Gewicht in Schlägern und Schlägern zu reduzieren. Andere Sportgeräte wie Surfbretter und Skier enthalten Verbundmaterialien, die die Flexibilität erhöhen und gleichzeitig die Haltbarkeit gewährleisten.

Bootfahren

Viele moderne Boote bestehen aus Verbundwerkstoffen wie Glasfaser oder Thermoplasten. Während traditionelle Holzboote im Laufe der Zeit verrotteten oder verformten und Metallboote schwer waren und wahrscheinlich rosten, bieten Verbundwerkstoffe eine überlegene Leistung und weniger Wartung. Sie sind leicht genug, um über Wasser zu bleiben, und dennoch stark genug, um Reifenpannen und Rissbildung zu widerstehen. Die meisten Verbundboote korrodieren kaum, selbst wenn sie häufig Salzwasser und Seeluft ausgesetzt sind. Neben Renn- und Sportbooten werden Verbundmaterialien für Kajaks, Kanus und Jet-Skis verwendet.

Ballistischer Schutz

Carbonfaser-Verbundfasern werden häufig zur Herstellung von kugelsicheren Westen und anderen ballistischen Schutzvorrichtungen verwendet. Diese Fasern, einschließlich Kevlar, bieten relativ leichte Körperpanzerungsoptionen, die wirksamen Schutz vor Kugeln, Flammen und einigen Sprengstoffen bieten. Laut dem Massachusetts Institute of Technology ist Kevlar fünfmal stärker als Stahl und dabei nur halb so dicht wie Glasfaser. Neben anderen Verbundfasern hat Kevlar Tausende von Menschenleben gerettet und Schutzausrüstungen für die Durchsetzung von Rasenflächen und Militärpersonal revolutioniert.