Komposittmaterialer

Komposittmaterialer er materialer som består av to eller flere faser sammensatt for å oppnå egenskaper som ikke kan oppnås av hver enkelt komponent alene. Hovedideen er å bruke en matriks, eller bærer, som holder en forsterkning på plass. Forsterkningen består ofte av fibre eller partikler som gir høy styrke, stivhet og/eller gode termiske egenskaper.

De vanligste komponentene er matriks og forsterkning. Matriks kan være polymerer, metaller eller keramikk, mens forsterkningen ofte er fibre som glass, karbon eller aramid, eller partikler av keramikk eller metall. Ulike kombinasjoner gir ulike typer kompositter, for eksempel fiberforsterkede polymerkompositter (FRP), metallmatriks-kompositter (MMC) og keramikkmatriks-kompositter (CMC). Fiberrike kompositter er spesielt vanlige i lette, sterke konstruksjoner; keramikkog metallbaserte varianter brukes hvor høy temperatur eller korrosjonsmotstand er viktig.

Egenskaper og design er ofte anisotale, noe som betyr at de varierer med retning. Fordeler inkluderer høy styrke- og stivhets-til-vekt-forhold, god korrosjonsmotstand og mulighet for skreddersydde egenskaper gjennom lay-up og fibreorientering. Ulemper kan være høy produksjonskostnad, kompleks bearbeiding, varme- og skadefølsomhet som delaminering, og utfordringer ved resirkulering og livsløpsvurderinger.

Produksjonsteknikker varierer etter type kompositte. Vanlige metoder for FRP inkluderer lag-på-lag oppbygging, resin transfer molding og autoklavherding. Metalliske og keramiske kompositter kan fremstilles via støping, pulvermetallurgi og injeksjon eller termisk behandling. Bruksområder inkluderer luftfart, bilindustri, sport, vindkraft og elektronikk, der vektbesparelse og ytelse er viktig.