Kompozyt

Kompozyt, zwany również materiałem kompozytowym, to materiał złożony z dwóch lub więcej odrębnych składników, które współdziałają, by uzyskać właściwości nieosiągalne dla poszczególnych komponentów. Zwykle składa się z matrycy (nośnika) oraz wzmocnienia, a czasem z laminowanych warstw.

Matryca to baza, która utrzymuje wzmocnienie na miejscu; najczęściej jest polimerowa (np. żywice epoksydowe, fenolowe, poliestrowe), rzadziej metaliczna lub ceramiczna. Wzmocnienie to elementy o wysokiej wytrzymałości, takie jak włókna szklane, węglowe (CF), aramidowe, a czasem cząstki ceramiczne.

Typy obejmują polimerowe matrix composites (PMCs), ceramic matrix composites (CMCs) i metal matrix composites (MMCs). Właściwości zależą od konstrukcji, kierunkowości i materiałów. Produkcja obejmuje laminowanie, filament winding, pultrusion, wtrysk żywicy (RTM) i formowanie near-net-shape.

Zastosowania obejmują lotnictwo i kosmonautykę, przemysł motoryzacyjny, sportowe wyposażenie, budownictwo, turbiny wiatrowe i łodzie. Dzięki wysokiej wytrzymałości na masę, sztywności i odporności na korozję kompozyty znajdują zastosowanie tam, gdzie tradycyjne materiały były zbyt ciężkie.

Zalety i wyzwania: wysoka wytrzymałość i sztywność w stosunku do masy, dobra odporność na korozję i zmienne warunki; ograniczenia obejmują koszty produkcji, naprawy, ograniczenia temperaturowe, recykling oraz anisotropię właściwości.

Historia: masowa produkcja kompozytów rozwinęła się w XX wieku; fiberglass w latach 1930–50, CFRP w latach 60. Współczesne CMC i MMC znajdują zastosowanie w lotnictwie, przemyśle motoryzacyjnym i energetyce.