פיברגלס הוא החומר המרוכב המוכר ביותר, אך חשוב לציין כי יש שורה ארוכה של חומרים המשמשים את ענפי התעשייה השונים. על מנת להבין מהם חומרים מרוכבים, אילו יתרונות יש להם מול חומרים אחרים ומה מאפיין אותם, כדאי להתחיל עם סקירה עיונית של מבנה החומר.
חומר מרוכב הוא למעשה מבנה הנדסי אשר עשוי מספר חומרים שונים. מכאן מגיע המושג "מרוכב", אשר בא לציין את ההרכבה של חומר מסוים מחומרים אחרים. על כל פנים, לכל חומר בתוך המבנה ההנדסי האמור יש תפקיד ייעודי משלו. יחד יוצרים כל החומרים הללו את החומר החדש – כגון פולימר אשר בתוכו יש ספוגים סיבים, או בטון הנחשב לחומר מרוכב קלאסי.
התכונות של החומר
מבחינה פיזיקלית, או כימית, יש לחומרים המרכיבים את החומר תכונות שונות באופן משמעותי. זו היא אינה טעות אלא מטרה: התכונות הפיזיקליות ו/או הכימיות הן שמייצרות את החומר החדש עם התכונות המבוקשות. מנגד, החומרים השונים בהם משתמשים על מנת להרכיב את חומר הגלם הסופי נשארים מופרדים.
ההסבר התיאורטי על חומרים מרוכבים מקבל משמעות כאשר מבחינים בין סוגי החומרים עצמם:
- חומרים סיבייים אשר מחוזקים בעיקר בעזרת מטריצת מילוי
- חומר במבנה כריך עם מעטפת קשיחה ומילוי רך
- חומרים תאיים
- חומר רב פאזי אשר בו מוחדרים זיהומים אל תוך חומר אחר
עמידות החומר, יתרונות ושימושים
המפגש הייחודי בין כימיה לפיזיקה יוצר שורה ארוכה של חומרים ייחודיים. בכל הנוגע אל לקוחות המשתמשים בחומרים לצורך ייצור ותעשייה, הדבר החשוב ביותר הוא העמידות של החומר. וכאן גם טמון היתרון שלהם: חומר מרוכב מתגאה ביחס קשיחות למשקל נמוך במיוחד. בנוסף, חומרים אלו עמידים בטמפרטורה גבוהה. זהו החומר היחיד אשר בו ניתן לתכנן, לעצב או לקבוע את תכונות חומר הגלם. אין צורך להיות כימאי על מנת להבין את החשיבות של גילוי מן הסוג הזה, ואת האופן בו ניתן לנצל אותו לצרכי התעשייה המודרנית.
יש מספר בעיות בהן כדאי להכיר בנוגע אל חומרים אשר מורכבים ממספר חומרים שונים בעלי תפקידים ייעודיים. ראשית, פיזור הסיבים בתוך החומר,ולכל הכיוונים עשוי ליצור פגם מקומי ואף להשפיע על תכונות החומר כולו. יש לעקוב אחר הפגמים הללו כבר בשלבים הראשונים של ייצור החומר ולגייס אנשי מקצוע על מנת למנוע נזקים בלתי הפיכים.
שנית, בתוך החומר ניתן לראות התקדמות סדקים לא ישרה ולכן עשוי להיווצר נזק נפחי. הוא גם יכול להיכשל במימד המיקרוסקופי או המאקרוסקופי. מנגד, חומרי פולימר או פלסטיק מחוזקים עשויים ממטריצת פולימר מחוזק עם סיבים, ומשמשים בין היתר עבור הצרכים הבאים:
- חיזוק מבנים
- חיזוק קורות
- חיזוק עמודים
לסיכום, חומרים מרוכבים הם דוגמא נוספת לידע ההנדסי העומד לרשות חברות טכנולוגיה מובילות. מומלץ להתייעץ עם החברות הללו, ולהשתמש בפיברגלס או במוצרים נוספים בצורה הנכונה.
