I. Composite là gì?

Composite còn được gọi là vật liệu composite, vật liệu tổng hợp, là một vật liệu được làm từ hai hoặc nhiều vật liệu khác nhau mà khi kết hợp với nhau, chúng chắc chắn hơn những vật liệu riêng lẻ đó. Nói cách khác, các thành phần nguyên liệu không hoàn toàn pha trộn hoặc mất đi bản sắc riêng của chúng. Chúng kết hợp và đóng góp những đặc điểm hữu ích nhất của chúng để cải thiện kết quả hoặc sản phẩm cuối cùng.

Là vật liệu tổng hợp polyme gia cường bằng sợi (FRP), được làm từ ma trận polyme được gia cố bằng sợi nhân tạo hoặc tự nhiên (như thủy tinh, carbon hoặc aramid) hoặc vật liệu gia cường khác. Ma trận bảo vệ các sợi khỏi tác hại của môi trường và bên ngoài và chuyển tải giữa các sợi. Đến lượt nó, các sợi cung cấp sức mạnh và độ cứng để củng cố ma trận và giúp nó chống lại các vết nứt và gãy.

Vật liệu composite

II. Ưu điểm và nhược điểm của vật liệu composite

1. Ưu điểm: - Trọng lượng nhẹ do độ cứng và độ cứng riêng cao - Chống mỏi và chống ăn mòn - Khả năng tối ưu hóa mức độ cao: điều chỉnh cường độ hướng và độ cứng - Khả năng tạo khuôn các hình dạng phức tạp lớn trong thời gian chu kỳ nhỏ làm giảm số lượng bộ phận. - Thời gian lắp ráp: Tốt cho cấu trúc có thành mỏng hoặc cong rộng - Khả năng duy trì sự ổn định về chiều và liên kết trong môi trường không gian - Khả năng mất điện môi thấp trong độ trong suốt của radar - Khả năng đạt được tiết diện radar thấp

Vật liệu composite không thấm nước

2. Nhược điểm

Những vật liệu composite này cũng có một số điểm yếu như: - Cấu trúc nhiều lớp với các giao diện yếu: khả năng chống chịu tải kéo ngoài mặt phẳng kém - Tính dễ bị va đập-thiệt hại và khả năng bị hư hỏng bên trong mạnh mẽ sẽ không được chú ý - Hấp thụ độ ẩm và hậu quả là suy giảm hiệu suất nhiệt độ cao - Tính đa dạng của các khuyết tật sản xuất có thể xảy ra và tính chất thay đổi của vật liệu.

III. Ứng dụng của vật liệu composite

Có nhiều lí do cho sự phát triển trong các ứng dụng tổng hợp, nhưng động lực chính là các sản phẩm được chế tạo bằng vật liệu composite sẽ chắc chắn hơn và nhẹ hơn. Chính ví vậy, ngày nay vật liệu composite được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành, cụ thể:

- Ngành công nghiệp: sử dụng trong máy giặt, máy sấy, tủ lạnh, tủ đông, dãy, lò nướng, máy rửa bát cho các thành phần bao gồm bảng điều khiển, tay cầm, núm vặn, lỗ thông hơi, trang trí bên, vỏ động cơ, tấm đá và nhiều loại khác

- Ngành hàng không vũ trụ: Vật liệu composite nhiệt rắn được quy định cho cánh, thân máy bay, vách ngăn, và các ứng dụng khác trong các ứng dụng hàng không vũ trụ thương mại, dân sự và quân sự.

Vật liệu composite sử dụng trong chế tạo máy bay

- Ngành ô tô: xe và thiết bị, bao gồm, tấm, khung, thành phần nội thất và các bộ phận khác. - Ngành xây dựng: sử dụng trong các cơ sở hạ tầng tổng hợp như các tòa nhà, đường sá, cầu cống và hoa tiêu - Ngành hàng hải: Với đặc tính chống ăn mòn và trọng lượng nhẹ, các ứng dụng composite hàng hải bao gồm vỏ thuyền, vách ngăn và các thành phần khác cho tàu thuyền quân sự, thương mại và giải trí - Thiết bị chống ăn mòn: các ứng dụng trong môi trường ăn mòn, chẳng hạn như nhà máy chế biến hóa chất, chuyển đổi giấy và bột giấy, nhà máy lọc dầu và khí đốt và các cơ sở xử lý nước. Các ứng dụng phổ biến bao gồm quạt, lưới điện, bể chứa, ống dẫn, máy hút mùi, máy bơm và tủ - Sản phẩm, thiết bị tiêu dùng: vật liệu composite dần thay thế các vật liệu truyền thống cho các thành phần kiến ​​trúc gia đình và văn phòng bao gồm đồ đạc, cửa ra vào, tấm tường, mái lợp, khung cửa sổ, khuôn đúc, bồn rửa mặt, quầy tắm và thậm chí cả hồ bơi.

IV. Ứng dụng của vật liệu composite trong xử lý nước

Vật liệu composite được ứng dụng trong xử lý nước là loại vật liệu tổng hợp được chế tạo từ sợi thủy tinh làm từ cát biển, nhựa polime làm từ nhựa thực vật nên không gây độc hại trong quá trình sử dụng. Dưới đây là một số ứng dụng của vật liệu composite trong ngành lọc nước:

1. Làm các cột lọc nước áp lực 

- Cột lọc composite trong hệ thống lọc nước được sản xuất theo công nghệ quấn, đan xen các lớp với nhau (phần cốt và phần nền vật liệu), tạo thành khối dạng hình trụ. 

- Cột lọc composite là một bộ phận không thể thiếu trong hệ thống lọc nước. Với chức năng chính là chứa các vật liệu lọc nước như: than hoạt tính, hạt birm,  hạt cation, cát mangan, cát thạch anh,...để lọc phèn, tạp chất, khử mùi,,...Cột lọc nước composite có tính chịu áp rất cao, bền và tiết kiệm chi phí.

cột lọc composite

2. Các thiết bị lọc nước trong hệ thống lọc nước mặn lợ.

Vật liệu composite được ứng dụng sử dụng cho các thiết bị lọc nước trong máy lọc nước mặn lợ như: Vỏ màng RO, màng lọc RO là thiết bị quan trọng trong hệ thống máy lọc nước mặn, máy bơm,....

Màng lọc RO chế tạo từ vật liệu composite

3. Làm bồn chứa hóa chất

- Nhờ vào khả năng chống ăn mòn của vật liệu composite mà vật liệu này được sử dụng để chế tạo các bồn chứa hóa chất. Là sự lựa chọn lý tưởng để chứa axit, kiềm, muối và các hóa chất khác.

- Ngoài ra, bồn chứa hóa chất sử dụng vật liệu composite có khả năng chống va đập, chịu được thời tiết khác nghiệt,