Verbundwerkstoff
Verbundwerkstoffe werden aus zwei oder mehr miteinander vermischten Grundmaterialien hergestellt. Die Materialien können natürlich oder nicht natürlich sein und behalten ihre getrennten Eigenschaften, wenn sie miteinander vermischt werden. Das Verbundmaterial als Ganzes kann sich jedoch anders verhalten als jeder seiner Bestandteile. Zum Beispiel hat Stahlbeton (aus Beton und Stahl) einen Widerstand gegen Druck und Biegekräfte. Panzerglas (aus Glas und Kunststoff) ist widerstandsfähiger gegen Stöße als Glas oder Kunststoff allein.
Beton selbst ist ein Verbundwerkstoff, einer der ältesten künstlichen Verbundwerkstoffe, der mehr als jeder andere künstliche Werkstoff auf der Welt verwendet wird.
Holz ist ein natürlicher Verbundstoff aus Zellulosefasern in einer Ligninmatrix. Die frühesten künstlichen Verbundwerkstoffe waren Stroh und Lehm, die zu Ziegelsteinen für den Hochbau kombiniert wurden. Dieser antike Ziegelherstellungsprozess wurde durch ägyptische Grabmalereien dokumentiert.
Faserverstärkte Polymere sind heute weit verbreitet, ebenso wie glasfaserverstärkter Kunststoff.
Ein Gewebe aus gewebten Kohlefaserfilamenten, ein gemeinsames Element in Verbundwerkstoffen
Hintergrund
Die primitivsten Verbundwerkstoffe waren Stroh und Lehm in Form von Ziegelsteinen für den Hochbau. Das biblische Buch Exodus erzählt von den Israeliten, die vom Pharao unterdrückt und gezwungen wurden, "Ziegelsteine ohne Stroh" herzustellen. Heute verwenden wir Duschkabinen und Badewannen aus Fiberglas, einer Art Verbundstoff.
Sperrholz ist ein gängiges Verbundmaterial, dem viele Menschen in ihrem Alltag begegnen
Fragen und Antworten
F: Was sind Verbundwerkstoffe?
A: Verbundwerkstoffe werden aus zwei oder mehr Grundmaterialien hergestellt, die miteinander verschmolzen werden, um ein Material mit nützlichen Eigenschaften zu schaffen, die sich von denen der einzelnen Elemente unterscheiden.
F: Können sich Verbundwerkstoffe anders verhalten als einer ihrer Bestandteile?
A: Ja, der Verbundwerkstoff als Ganzes kann sich anders verhalten als einer seiner Teile.
F: Woraus besteht Stahlbeton?
A: Bewehrter Beton besteht aus Beton und Stahl.
F: Was sind die Eigenschaften von Stahlbeton?
A: Stahlbeton ist widerstandsfähig gegen Druck und Biegekräfte.
F: Woraus besteht kugelsicheres Glas?
A: Kugelsicheres Glas wird aus Glas und Kunststoff hergestellt.
F: Was sind die Eigenschaften von kugelsicherem Glas?
A: Panzerglas ist weitaus widerstandsfähiger gegen Stöße als Glas oder Kunststoff für sich genommen.
F: Woraus besteht Beton?
A: Beton selbst ist ein Verbundmaterial, das aus Zement, Wasser, groben und feinen Zuschlägen besteht.
