Vật liệu phi kim được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực chế tạo máy móc nhờ ưu điểm trọng lượng nhẹ và khả năng cách điện tốt. Các vật liệu phi kim còn nổi bật với nhiều đặc điểm như: độ bền cao, khả năng chịu nhiệt tốt, khả năng hạn chế hiện tượng oxy hóa, giá thành rẻ. Để hiểu chi tiết hơn về tính chất, phân loại, ứng dụng, chúng ta cùng tham khảo bài chia sẻ dưới đây.
Vật liệu phi kim là gì?
Vật liệu phi kim là vật liệu xuất hiện trong tự nhiên hoặc được con người tạo ra nhằm mục đích phục vụ ngành công nghiệp. Hỗ trợ hiệu quả khi sử dụng bởi nhiều lợi ích mà vật liệu này đem lại.
Bằng nhiều phương pháp khác nhau, vật liệu phi kim được sản xuất không chứa kim loại trong thành phần. Dưới sự gia công từ ngoại lực, vật liệu dần thành hình. Thông thường để sản xuất người ta sử dụng kiểu đùn, đúc, phun, thổi, ép.
Các loại vật liệu phi kim loại trong công nghiệp
Gỗ
Gỗ là loại vật liệu phi kim tự nhiên có khả năng chịu lực tốt sau khi gia công, cấu tạo dạng thớ cho khả năng chịu uốn hoặc nén dễ dàng hơn. Ngoài ra, vật liệu có trọng lượng nhẹ hỗ trợ rất nhiều trong quá trình vận chuyển và lắp đặt. Mặc dù có khả năng cách điện nhưng nếu sử dụng ở trong môi trường có độ ẩm cao không thể tránh được tình trạng mối mọt. Để sử dụng hiệu quả hơn, người ta thường sơn phủ một lớp sơn bảo vệ cho vật liệu này để giúp vật liệu kháng nước, ngăn độ ẩm.
Nhựa
Nhựa được sử dụng nhiều trong đời sống hàng ngày, bởi tính tiện dụng vô cùng vượt trội. Được sản xuất nhân tạo nên các đặc tính như tính chất dẻo, tính chất bám dính được nâng lên rất nhiều. Tuy nhiên, giống với vật liệu phi kim khác thì khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt vô cùng kém. Tham khảo hai loại nhựa phổ biến sau:
- Nhựa nhiệt dẻo: là tổ hợp từ nhiều phân tử hóa học khác nhau, các mắt xích này sẽ được lặp lại nhiều lần để tạo nên một phân tử lớn. Loại vật liệu nhựa này khi gặp nhiệt độ cao sẽ hóa lỏng, ở nhiệt độ thấp thì nhanh chóng chuyển sang trạng thái hóa cứng.
- Nhựa nhiệt rắn: là loại có hợp chất phân tử cao. Chính vì thế, khả năng chịu nhiệt lớn hơn so với các loại vật liệu nhựa thông thường. Vật liệu này không thể tái sử dụng sau khi sản xuất.
Cao su
Cao su là một trong những vật liệu phi kim mang tầm ảnh hưởng lớn nhất đến ngành công nghiệp ngày nay. Sở hữu khả năng chịu nhiệt, khả năng cách điện, khả năng chống nước, vượt trội hơn hầu hết vật liệu khác. Bên cạnh đó, về tính cơ học thì loại vật liệu này còn sở hữu tính đàn hồi bởi khi có tới 1-5% lượng lưu huỳnh trong thành phần.
Một vài ứng dụng điện hình của vật liệu cao su như chế tạo lốp xe, ống cao su chịu áp lực, ống dẫn khí, ống dẫn hơi. Thuận lợi ứng dụng với môi trường như: xăng, dầu, mỡ.
Compozit
Compozit là vật liệu hình thành từ nhiều loại nguyên tố hóa học. Các nguyên tố này không xảy ra phản ứng với nhau mà thay vào đó được ngăn cách bởi ranh giới pha. Các loại compozit điển hình với 2 dạng pha, trong đó:
- Nền: là loại pha liên tục thực hiện nhiệm vụ xây dựng liên kết giữa các phần tử cốt lại với nhau, tạo thành một thể đồng nhất. Chức năng khác là bảo vệ cốt khỏi những tác động đến từ môi trường bên ngoài.
- Cốt: thuộc tính chất ở trong. Đây là pha không liên tục giữ nhiệm vụ tạo độ bền, độ cứng và độ đàn hồi. Cốt thường thấy là chất vô cơ hoặc chất hữu cơ.
>> Xem thêm: Vật liệu
Tính chất vật lý của vật liệu phi kim
- Khối lượng riêng của vật liệu phi kim tương đối thấp, khi so sánh thì nhỏ hơn khối lượng riêng kim loại.
- Vật liệu phi kim có khả năng tồn tại ở các trạng thái như: thể khí, thể rắn và thể lỏng.
- Ở mức nhiệt độ cao, vật liệu phi kim dễ bị chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng.
- Có khả năng cách điện hiệu quả, không dề dẫn điện.
Ứng dụng của vật liệu phi kim
Dễ dàng nhìn thấy được sự xuất hiện của vật liệu phi kim ở nhiều lĩnh vực như ngành xây dựng, ngành công nghiệp sản xuất, ngành y tế. Dưới đây là một vài ví dụ từ Van Nhập khẩu THP về sự ứng dụng của vật liệu này:
- Ngành xây dựng: gạch, ngói, vật liệu.
- Ngành công nghiệp sản xuất: kính máy bay, vỏ dây điện, lốp xe ô tô, ống dẫn hơi, ống dẫn khí, khớp, trục, đai truyền, vòng đệm.
- Ngành y tế: ống tiêm, băng gạc.
