Polymermatrixcomposieten

Polymermatrixcomposieten zijn materialen die bestaan uit versterkend materiaal, zoals vezels, die in een polymeren matrix zijn ondergebracht. De combinatie levert eigenschappen die hoger zijn dan die van de afzonderlijke componenten, zoals een hoge sterkte-gewichtverhouding, stijfheid en slagvastheid. De anisotropie van PMCs betekent dat de mechanische eigenschappen sterk afhankelijk zijn van de vezelrichting.

De matrix in polymermatrixcomposieten kan thermisch of elastisch zijn. Thermosetmatrices, zoals epoxy, polyester en vinylester, winnen aan populariteit door hun hoge chemische bestendigheid en temperatuurdraagvermogen. Thermoplastische matrices, zoals PEEK, PPS en polyamide, bieden betere recyclability en herbruikbaarheid bij verwerking. Verstering gebeurt meestal met glasvezel, koolstofvezel of aramidevezels, maar ook met basalt- of hybride vezels. Koolstofvezels leveren hoge stijfheid en sterkte; glasvezels zijn goedkoper en slagvast; aramidevezels bieden goede impactweerstand.

Toepassingen van polymermatrixcomposieten omvatten lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, windturbine-bladen, sportuitrusting en infrastructuurbehuizingen. De productie maakt gebruik van technieken zoals hand lay-up, automatische weef- en lay-up, filament wound, pultrusie, resinemanagement (RTM, VARTM) en verwerking van thermoplastische matrices. De keuze van matrix en vezel, evenals de verwerkingstechniek, bepaalt gewicht, kosten, duurzaamheid en onderhoudsbehoeften.

Milieu en duurzaamheid vormen aandachtpunten, met aandacht voor recycleerbaarheid, end-of-life opties en de milieu-impact van productie. Onderzoek richt zich op lichtere ontwerpen, langere levensduur en efficiënte productie om de ecologische voetafdruk te verkleinen.