Kompositmaterialer

Kompositmaterialer består af to eller flere materialer, som kombineres for at opnå egenskaber, der ikke kan opnås med et enkelt materiale. De består typisk af en matrix og en forstærkning. Matrixen binder forstærkningen, beskytter den og overfører belastninger, mens forstærkningen giver øget styrke og stivhed.

De mest udbredte typer er polymermatrix-kompositter, ofte kaldet fiberforstærkede polymerer (FRP), som kulfiberforstærket plastik (CFRP) og glasfiberforstærket plastik (GFRP). Keramiske matrixkompositter (CMC) og metalmatrix-kompositter (MMC) er andre grupper, hvor en keramik eller metal fungerer som matrix, og forstærkningen er typisk fibre eller partikler.

Egenskaberne inkluderer høj styrke- og stivhedsvægtforhold, god korrosionsbestandighed og ved visse temperaturer høj varmebestandighed. De er ofte anisotrope og har god skade-tolerance, men præcis ydeevne afhænger af retningen og kvaliteten af sammensætningen. Ulemperne er højere omkostninger, kompliceret forarbejdning og udfordringer med reparation og genanvendelse.

Produktionsteknikker omfatter lag-på-lag layup, resin-transfer-molding, prepregs, filament winding og autoklavprocesser. Valget af proces og materiale afhænger af applikationen og kravene til vægt, geometri og belastning.

Anvendelser omfatter rumfart og luftfart, bilindustrien, vindmøllebranchen, sport og rekreation, samt bygningskomponenter, hvor høj styrke og lav vægt er fordelene.

Miljø og bæredygtighed: genanvendelse er udfordrende; udvikling af genanvendelige matriks og design for adskillelse pågår, men infrastruktur og omkostninger spiller en stor rolle.