合金と複合材料: 違いと比較

合金と複合材は、基本的にさまざまな材料を混合して作られます。 それらが示す特性は、含まれる要素に基づいています。 さらに、それぞれにどのような要素を追加する必要があるかについて設定されている固定パラメーターがあります。 最終的に得られる混合物にはさまざまな用途があります。 その意味で、合金と複合材は互いに非常に異なっています。

主なポイント

1. 合金は XNUMX つ以上の金属の混合物ですが、複合材は XNUMX つ以上の異なる成分の材料です。
2. 合金は金属を組み合わせて強度と耐食性を高めますが、複合材はさまざまな特性を持つ材料を組み合わせて優れた材料を作成します。
3. 一般的な合金にはスチールと真鍮が含まれますが、一般的な複合材にはガラス繊維と炭素繊維が含まれます。

合金対複合材

合金とは、XNUMX つ以上の金属を組み合わせて、独自の特性を持つ新しい材料を作成する材料を指します。 複合材料は、個々のコンポーネントとは異なる特性を持つ新しい材料を作成するために、XNUMX つ以上の異なる材料を組み合わせたものです。

合金は、金属と他の物質を混合して作られます。 この混合物では、ベースは親金属と呼ばれ、追加された元素は合金剤と呼ばれます。 薬剤は金属であってもなくてもよい。 元素が結合してできた物質は光沢があります。 合金の例としては、真鍮、鋼、青銅などがあります。

一方、複合材は、金属ではない 2 つ以上の要素の混合物です。合成して作られることもあれば、自然環境中に見つかることもあります。どちらの種類も光沢はありません。合成複合材の例には、グラスファイバーやコンクリートなどがあり、天然複合材の例には、骨や木材などがあります。

比較表

比較のパラメータ	合金	複合
意味	合金は、金属と他の金属または非金属物質との混合物です。	複合材は、非金属の XNUMX つ以上の元素の混合物です。
自然	結果として得られる混合物は、本質的に均一または不均一であり得る。	得られる混合物は常に不均一です。
光沢	光沢があります。	光沢がありません。
伝導度	それらのほとんどは、それらを介して電気を通す能力を持っています。	ポリマーの種類を除くすべての複合材料は、電気を通すことができません。
例	合金の例には、真鍮、鋼、および青銅が含まれます。	複合材の例としては、グラスファイバー、コンクリート、骨、木材などがあります。

合金とは？

合金は 2 つ以上の物質の混合物で、そのうちの 1 つは必ず金属です。残りの要素は、本質的に金属である場合もそうでない場合もあります。その結果、結果として得られる混合物は、金属とは異なる独特の特性を持ちます。混合物は均質または不均質のいずれかになります。さらに、金属元素が追加されているため光沢があります。

最も古い既知の合金は隕石です。 これは地球上で自然に発生した合金でした。 鉄とニッケルの混合物でした。 この物質を使って、さまざまな道具、釘、武器が鍛造されました。 これは、高温の熱にさらすことによって行われました。

現代では、合金を合成する方法もあります。例えば、銅と金を混ぜると赤い金ができます。また、銀と金を混ぜると白い金ができます。

形成される新しい混合物は、特性が向上します。一部の合金は、それが作られた金属よりもさらに強くて硬いことが判明します。このため、建設業界、航空宇宙産業、さらには医療用ツールや機器の製造にも広く使用されています。これらの材料は純粋ではないため、非常に手頃な価格でもあります。

コンポジットとは？

コンポジットとは「構成材料」の略です。 これは本質的に、XNUMXつ以上の非金属物質が混合して形成される物質です。 一般に、これらの元素は非常に異なる化学的および物理的特性を持っています。 それらを使用する利点は、結果の材料がすべての要素のプロパティを持つことです。

知られている最古の複合材は、泥とわらから作られたレンガでした。 これらは、小屋や建物の建設に広く使用されました。 エジプトの古代の墓の絵も、レンガ作りの芸術を記録しています。 とにかく、複合材料は現在、合成的にも作られています. いくつかの例には、コンクリート、グラスファイバー、形状記憶ポリマー、さらにはサーメットが含まれます。 一方、天然に存在する複合体の例には、骨や木材さえ含まれます。

複合材を作るために使用される要素は、構成材料と呼ばれます。 そのうちの XNUMX つは、ベースとなるマトリックスと呼ばれます。 補強材と呼ばれる他のすべての材料は、このベースに追加されます。 これは、混合物が必要な特性を持っていることが判明するように、各要素を測定することによって行われます。

複合材には金属物質が添加されていないため、得られる混合物の物理的特性は金属のようではありません。 それらは光沢がなく、電気の良導体でさえありません。

合金と複合材の主な違い

1. 合金は金属と他の金属または非金属物質との混合物ですが、複合材は非金属の XNUMX つ以上の元素の混合物です。
2. 合金の場合、結果として得られる混合物は本質的に均一または不均一である可能性がありますが、複合材料の場合は常に不均一です。
3. 合金は光沢がありますが、複合材料はそうではありません。
4. 合金は電気を通す能力がありますが、ポリマーの種類を除くすべての複合材は電気を通すことができません。
5. 合金の例には、真鍮、鋼、青銅が含まれますが、複合材にはグラスファイバー、コンクリート、骨、木材が含まれます。

参考情報

1. https://link.springer.com/article/10.1007/BF00356585
2. https://www.osti.gov/etdeweb/biblio/6041028