Komposiitimateriaalit

Komposiitimateriaalit ovat materiaaleja, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta konstituentista, joilla on merkittävästi erilaiset fysikaaliset tai kemialliset ominaisuudet. Nämä konstituentit pysyvät erillisinä ja tunnistettavina makroskooppisella tai mikroskooppisella tasolla matriisissa. Yleensä komposiittien tarkoituksena on saavuttaa ominaisuuksia, joita ei voida saada yksittäisistä komponenteista. Tyypillinen komposiittimateriaali koostuu vahvikkeesta ja matriisista. Vahvike on usein kuitumainen materiaali, joka antaa lujuutta ja jäykkyyttä, kun taas matriisi sitoo vahvikkeen yhteen ja siirtää kuormitusta.

Yleisimpiä komposiittimateriaaleja ovat kuituvahvisteiset polymeerit (FRP), joissa kuituja, kuten lasikuitua, hiilikuitua tai aramidia, on upotettu polymeerimatriisiin. Nämä materiaalit ovat kevyitä, vahvoja ja korroosionkestäviä, mikä tekee niistä ihanteellisia käytettäväksi ilmailu-, auto- ja rakennusteollisuudessa. Muita komposiittityyppejä ovat metallimatriisikomposiitit (MMC), joissa keraamisia tai metallisia vahvikkeita käytetään metallimatriisissa, sekä keraamiset matriisikomposiitit (CMC), jotka parantavat keraamien sitkeyttä korkeissa lämpötiloissa. Komposiittien suunnittelussa ja valmistuksessa pyritään optimoimaan materiaalin suorituskyky tiettyihin sovelluksiin.