1。相乗効果：
* 強度と靭性の強化： 材料をさまざまな長所と短所と組み合わせると、高強度と靭性の両方を備えた材料を作成できます。たとえば、強力で脆いセラミックと延性のある金属を組み合わせると、骨折に強く耐性のある複合材が生じる可能性があります。
* 熱特性の改善： 材料を異なる熱膨張係数と組み合わせると、熱膨張係数が低い複合を作成できます。これは、航空宇宙コンポーネントなど、熱安定性が重要なアプリケーションに役立ちます。
* 電気伝導率の強化： 導電性材料と非導電性材料を組み合わせることで、電気伝導率が向上した複合材が作成される可能性があります。これは、電気配線や電子機器などのアプリケーションに役立ちます。
2。新しいプロパティ：
* 磁気光学特性： 磁気材料と光学的に活性な材料を組み合わせると、ユニークな磁気光学的特性を持つ複合材が作成できます。これは、光アイソレーターや磁気センサーなどのアプリケーションに役立ちます。
* 圧電性： 特定の材料を組み合わせると、機械的応力を受けたときに電気を生成する複合材料が作成される可能性があります。これは、エネルギー収穫やセンサーなどのアプリケーションに役立ちます。
* 形状メモリ効果： 材料を異なる形状メモリプロパティと組み合わせると、複雑な形状メモリ関数を備えたコンポジットが作成できます。これは、自己修復材料やアクチュエーターなどのアプリケーションに役立ちます。
3。仕立てプロパティ：
* 機械的特性の調整： 複合材料の構成と構造を変化させることにより、機械的特性は特定のニーズを満たすように調整できます。たとえば、複合材料の剛性、強度、および靭性は、異なるコンポーネントの比率を変更することで調整できます。
* 電気的特性の制御： 複合材料の電気伝導率は、導電率の濃度を変更することで調整できます。これは、印刷された電子機器や導電性インクなどのアプリケーションに役立ちます。
* 光学特性の操作： 複合材料の光学特性は、異なるコンポーネントのサイズ、形状、構成を変化させることで調整できます。これは、光学フィルターや発光ダイオードなどのアプリケーションに役立ちます。
組み合わせた材料の例：
* コンクリート： 強力で耐久性があり、比較的安価なセメント、骨材、および水の複合。
* グラスファイバー： 軽量で強く、耐性耐性のあるポリマーマトリックスに埋め込まれたガラス繊維の複合。
* 炭素繊維： 非常に強く軽量のポリマーマトリックスに埋め込まれた炭素繊維の複合。
* スチール： 強く、耐久性があり、比較的安価な鉄と炭素の複合。
* チタン合金： 強力で軽量で腐食耐性のあるチタンおよびその他の金属の複合材料。
材料を組み合わせるための重要な考慮事項：
* 互換性： 材料は、化学的にも物理的にも、互いに互換性がある必要があります。
* インターフェイス： 異なる材料間のインターフェイスは、強く、よく結びついている必要があります。
* 処理： 材料は、均一で一貫した微細構造を保証する方法で処理する必要があります。
* コスト： 材料を組み合わせるコストは、新しいプロパティの利点とバランスをとる必要があります。
材料を組み合わせると、特性と機能が改善された新しい材料を開発するための膨大な範囲の可能性が開かれます。これらの組み合わせの背後にある原則を理解することにより、21世紀の課題に対処するための革新的なソリューションを作成できます。
