Polymeerikomposiitit

Polymeerikomposiidid on materjalid, mis koosnevad polümeerimatrixist ja tugevdavast koostisosast, nagu kiud või täidis, mis annavad neile suure tugevuse ja kerge kaalu. Polümeerimatrixid jagunevad peamiselt termoplastseteks ja termosetsideks: termoplastilised polümeerid, näiteks polüpropüleen, polüetüleen, polüstüreeen ja PEEK, ning termosetesed, nagu epoksü, polyester ja vinüülesterid. Tugevdusmaterjalina kasutatakse sageli klaas- või süsinikkiudu ning aramiidi kiude; lisandina võivad olla erinevad täidised.

Tugevdusena olevad kiudud on tavaliselt pika või lühikese kujuga ning neid võib paigutada eri suundades. See mõjutab märkimisväärselt tugevust, jäikust ja mõõtmelisi omadusi. Kiud võib olla pidev või dispersse (vihmasem) vorm, mis viib materjali anisotroopseteni—omadused sõltuvad suunast.

Tootmismeetodid hõlmavad käsitsi laminaate, autoklaavis kõvenemist, pultrusiooni, infusiooni ja resin transfer moldingut (RTM), filamendi windingut ning teisi vormimis- ja valamisprotsesse. Valik sõltub soovitud omadustest, kogusest ja rakendusest.

Omadused hõlmavad kõrget tugevust ja jäikust kehakaalu suhtes ning head keemilise ja korrosioonikindlust. Siiski on neil piiranguid: neil on anisotroobsed omadused, termilise ja UV-kiirguse mõju, ning termosetside puhul end-of-life küsimused muudavad taaskasutamise keeruliseks.

Rakendused hõlmavad lennundust ja kosmosetööstust, autotööstust, tuuleenergia blade, spordivahendeid ja elektriliste või elektroonikakomponentide viimistlust. Jätkusuutlikkus ja taaskasutatavus on intensiivselt arutlusel ning toodete eluiga pikeneb uute materjalide ja taaskasutuslahenduste arendusega.