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複合材料の例は?1分でわかる例、身近な例、使用例、コンクリートやプラスチックの関係

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複合材料(ふくごうざいりょう)とは、異なる材料を組み合わせたものです。例えば、鉄筋とコンクリートを組み合わせた材料を「鉄筋コンクリート」といいます。鉄筋コンクリートは建築物(又は土木構造物など)の構造部材に使います。また、航空機の機体には「繊維強化ポリマー(FRP)」といった複合材料が使われています。今回は複合材料の例、身近な例や使用例、コンクリートとプラスチックの関係について説明します。


複合材料の意味、鉄筋コンクリートとFRPの詳細は下記も参考になります。

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複合材料の例は?身近な例、使用例

複合材料の例を下記に示します。


・鉄筋コンクリート ⇒ 鉄筋+コンクリート

・コンクリート ⇒ セメント+細骨材+粗骨材+水

・繊維強化プラスチック ⇒ 繊維+プラスチック


聞いたことのない材料かもしれませんが、実は身近に使われています。例えば、分譲マンションの柱や梁は「鉄筋コンクリート」で造られています。


また、街中のどこにでもある「電柱」は鉄筋コンクリート製(あるいはPC製)です。ゴルフクラブ、テニスラケットなどのスポーツ用品にFRPが用いられています。


複合材料の使用例を下記に示します。


・鉄筋コンクリート ⇒ 建築物の構造部材(柱、梁、基礎など)、土木構造物(トンネル、橋、ダムなど)、電柱

・繊維強化プラスチック ⇒ 航空機、配管、浴槽、ゴルフクラブ、テニスラケット

複合材料とコンクリートの関係

建築物の構造部材によく使う複合材料が「鉄筋コンクリート」です。鉄筋コンクリートは「鉄筋」と「コンクリート」を組み合わせた材料です。下図をみてください。鉄筋コンクリートの断面を描きました。


複合材料とコンクリート


上図のように鉄筋コンクリートは、細長い鉄筋をコンクリートの塊で被覆したような材料です。下記にコンクリートと鉄筋の性質を示します。


・コンクリートは圧縮に強く、引張に弱い

・鉄筋は圧縮に弱く、引張に強い


鉄筋コンクリートは、コンクリートと鉄筋、互いの弱点を補った効率の良い複合材料といえます。詳細は下記も参考になります。

コンクリートと鉄筋の関係は?1分でわかる意味、特徴、錆、付着

複合材料とプラスチックの関係

プラスチックと繊維を組み合わせた複合材料が「繊維強化プラスチック(FRP)」です。名前の通り、繊維で強化したプラスチックです。


建築物では、配管や浴槽の材料として使うことがあります。軽量かつ高強度なので、航空機の機体に用いられます。


また繊維の種類、配置を変えることで、色々な性質を付与することが可能です。繊維の種類には「炭素繊維」「ガラス繊維」「アラミド繊維」などがあります。FRPの詳細は下記が参考になります。

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まとめ

今回は複合材料の例を紹介しました。複合材料には、鉄筋コンクリートや繊維強化プラスチックがあります。聞き馴染みが無いかもしれませんが、マンション、電柱、テニスラケットなど身近なものに使われています。各材料の性質は下記をご覧ください。

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