A kompozitok eredete messze visszanyúlik a történelemben. A leggyakoribb ember alkotta kompozit a szalma és a sár kombinációja volt a téglák építéséhez. Egy másik példa a beton, amely egyesíti a cementet és a kavicsot. Az újabb kompozitok polimereket használnak gyantaként vagy mátrixként, hogy a keveréket és a különböző szálakat tartsák erősítőanyagként. Ezek a polimer kompozitok számos modern termék teljesítményét javították.
Mátrix
A mátrix célja, hogy az erősítés szálait összekapcsolja, hogy a feszültségek az anyagban eloszlanak. A gyanta mátrix kemény felületet is képez, amely megvédi a megerősítő anyagot a sérülésektől. A polimer mátrixanyagok két típusa: hőre lágyuló és hőre lágyuló anyagok. A hőre keményedő mátrixot egy gyanta visszafordíthatatlan kémiai kikeményítő hatásával hozzuk létre amorf keverék előállításához. A hőkezelőknek magas hőmérsékletű ellenállása, jó ellenállása az oldószerekkel és a nagy méretstabilitás.
A hőre lágyuló műanyagokat úgy állítják elő, hogy a folyamat hőmérsékletére melegítjük és a terméket a kívánt alakúra alakítjuk. Nagyon magas viszkozitással rendelkeznek, így nehezebben állíthatók elő. A hőre lágyuló műanyagoknak a hőre keményedő kompozitokhoz viszonyítva nagyobb az ellenállása a repedésnek és az ütközés okozta károsodásnak.
rostok
A szálerősítés szerepe az, hogy a kombinált anyaghoz erősséget és merevséget adjon. A megerősítés három formában történik: részecskék, folyamatos szálak és folytonos szálak. A korai megerősítő anyagok szalma, kender és üveg voltak. Az 1940-es években a gyártók elkezdték szén- és üvegszálakat egyesíteni polimer műanyagokkal, hogy egy erős kompozitot készítsenek, amelyet a repülőgép-hajókra lehetne használni.
Erő
A polimer kompozitok jelentős előnye, hogy nagy szakítószilárdságuk és súlyuk aránya. A poliaramid szálakból álló kompozitok ötszer erősebbek az acélnál, mint font. Az ezekben a kompozitokban lévő szálak a gyártási folyamat során többirányú mintázatúak lehetnek, amelyek az anyag egészében feszültségeket terjesztenek. Ezek az anyagok azonban alacsony nyomószilárdsággal rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy hirtelen, éles erők alatt könnyen elszakadhatnak. A kész polimer kompozit sima felülettel rendelkezik, ami hasznos lehet a repülőgépek aerodinamikai húzásának csökkentésére.
ellenálló képesség
A polimer kompozitok kiválóan ellenállnak a kémiai korróziónak, karcolásnak, rozsdának és a tengervíznek. Ezek a jellemzők légi járművek, kerékpáralkatrészek, katonai járművek, vonatok és hajók alkalmazásához vezetnek. A tartósságuk miatt az alacsony költségű kompozitok az autóbuszok és metróállomások üléseiben, falaiban és padlóiban találhatók.
kiadások
Az elsődleges hátránya a polimer kompozitok előállításának és a hasznos termékekké való előállításának költsége. A polimer kompozitokat munkaigényes eljárással állítják elő, amely úgynevezett „lay-up”, amely lelassítja a termelési arányokat, és így a termékeket költséghatékonyabbá teszi a nagy termelési volumen esetén. A fejlett polimer kompozitok szintén drágák a gyártásra. Ezek a fejlett képletek költségesebb képzést igényelnek a munkaerő és a kifinomultabb környezetvédelmi és egészségügyi megfontolások tekintetében.
A polimer kompozitok az évek során tovább fejlődtek a kevésbé költséges gyártási folyamatokkal és a jobb szilárdsági és tartóssági jellemzőkkel rendelkező készítményekkel. Ahogy a tudósok többet megtudnak a gyanták és a megerősítő anyagok közötti kapcsolatokról, a polimer kompozitok alkalmazása továbbra is többet fog használni a mindennapi termékekben. Az erősebb és könnyebb kompozitok a közlekedés, a csónakok és más olyan termékek gazdaságosabb felhasználásába kerülnek, amelyeket korábban nem gondoltunk.
