Giải Vận dụng trang 60 SGK Hoá học 12

Lời giải

Khái quát về vật liệu composite

Vật liệu composite (vật liệu tổ hợp) là loại vật liệu được tạo thành từ hai hay nhiều vật liệu thành phần khác nhau, gồm:
- Vật liệu nền (chất nền): thường là polymer (nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn như epoxy, polyester…), kim loại hoặc gốm; đóng vai trò liên kết, bao bọc và truyền lực.
- Vật liệu cốt (cốt gia cường): thường là sợi (sợi thuỷ tinh, sợi carbon, sợi bazan, sợi aramid…) hoặc hạt (bột kim loại, bột gốm); đóng vai trò chịu lực chính, làm tăng độ bền và độ cứng.

Nhờ sự kết hợp đó, composite có ưu điểm nổi bật: nhẹ, bền cơ học cao, cứng, bền với nhiệt và hoá chất, chống ăn mòn, cách điện, cách nhiệt tốt, vì vậy được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống và kĩ thuật.

Trình bày ứng dụng của một số loại vật liệu composite (kèm sưu tầm hình ảnh minh hoạ từ sách, báo, Internet cho mỗi mục):

a) Composite nền polymer – cốt sợi thuỷ tinh (FRP, "nhựa cốt sợi thuỷ tinh")
- Nhẹ, bền, chống ăn mòn, cách điện.
- Ứng dụng: chế tạo vỏ tàu, thuyền, ca nô; thùng chứa, bồn chứa hoá chất, ống dẫn; mũ bảo hiểm; tấm lợp lấy sáng; thân vỏ xe, cánh quạt; bàn ghế, thiết bị thể thao.
- *(Hình minh hoạ: vỏ ca nô composite, bồn chứa composite, mũ bảo hiểm.)*

b) Composite nền polymer – cốt sợi carbon
- Rất nhẹ nhưng cực kì bền và cứng, chịu nhiệt tốt.
- Ứng dụng: chế tạo thân và cánh máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ; khung xe đua, xe đạp, thân ô tô cao cấp; vợt tennis, cần câu, gậy đánh golf, khung kính; dụng cụ y tế.
- *(Hình minh hoạ: khung xe đạp sợi carbon, chi tiết thân máy bay, vợt tennis.)*

c) Composite nền kim loại hoặc gốm (cốt hạt/sợi)
- Bền với nhiệt độ cao, chịu mài mòn tốt.
- Ứng dụng: chế tạo chi tiết động cơ, má phanh (phanh), dụng cụ cắt gọt, tấm chắn nhiệt.
- *(Hình minh hoạ: đĩa phanh composite, chi tiết động cơ.)*

d) Composite trong xây dựng – bê tông cốt thép, bê tông cốt sợi
- Nền là bê tông (xi măng), cốt là thép hoặc sợi; chịu lực nén và lực kéo tốt.
- Ứng dụng: xây dựng nhà cao tầng, cầu, cột, dầm, đường, đập nước.
- *(Hình minh hoạ: dầm – cột bê tông cốt thép của công trình xây dựng.)*

Kết luận: Nhờ ưu điểm nhẹ – bền – chịu nhiệt – chống ăn mòn, vật liệu composite ngày càng được sử dụng rộng rãi để thay thế các vật liệu truyền thống (gỗ, kim loại) trong giao thông, hàng không – vũ trụ, xây dựng, thể thao và đời sống hằng ngày.

Đáp số