Koostised

Koostised (komposiitmaterjalid) on materjalid, mis koosnevad kahest või enamast erinevast koostisosast ning mille omavaheline koostöö annab omadused, mida üksik komponent eraldi ei suudaks pakkuda. Tavaliselt eristatakse kahte põhi-osa: matriks (sideaine) ja tugevduselemendit (nt kiud). Matriks ümbritseb tugevduse ja tagab koordineeritud koormuste jaotus ning kaitse keskkonnamõjude eest. Tugevus- või tugevduselemendil on vastupidi materjali tugevus, jäikus ja elastsus. Kõige levinumad tugevdused on klaas- (GFRP), süsinik- (CFRP) ja aramiidi kiud. Matriks võib olla polümeerne (nt epoks, polüester), metalliline (metallinene MMC-d) või keram.

Koostised jagunevad peamiselt kiudkomposiitideks ja osakekomposiitideks. Kiudkomposiidid kasutavad piki- või kiududest tugevdust, mis annab suure jõudluse ja kergekaalu kombinatsiooni. Osakekomposiidid sisaldavad tugevdusi osakeste või tolmude kujul ning sobivad erinevatele kulumiskindluse ja vastupidavuse nõuetele.

Omadused: koormuste tõhus ülekants ja suur tugevus-kaaluprotsent, suur jäikus ning sageli parem kulumiskindlus kui tavapärased materjalid. Oluliseks on töötlusalused ja valmistusprotsessid, mis hõlmavad laminaati, pultrusiooni, infusiooni ja resin transfer moldingit.

Rakendused hõlmavad lennundust, autotööstust, sporti, ehitust ja taastuvat energiat, kus vajalik on madal kaal, suur tugevus ja vastupidavus. Näited: CFRP ja GFRP osade ning struktuuride puhul. Koostiste keskkonnamõjud ja ringluse väljakutsed on valdkonna uurimis- ja arendusküsimused.