komposiitmaterjalid

Komposiitmaterjalid on koostatud kahest või enamast koostisosast, mille ühendamisel tekib uus materjal, mille omadused erinevad oluliselt koostisosade omadustest. Tavaliselt koosneb komposiit matriksist ja tugevdusest. Matriks on pidev faas, mis kannab koormust ja ühendab tugevdused, samas kui tugevdus lisab materjalile suurt tugevust, jäikust ja kerget kaalu. Tugevdused võivad olla kiudud või osakesed ning nende tomike ja suund määrabid materjali omadused.

Peamised tüübid on kiudreinforced composites ja osakereinforced composites. Kiudreinforced composites kasutavad tugevdustena kiudusid (klaaskiud, süsinikukiud, aramid), mis annavad suurenenud tugevuse ja jäikuse koormuse suunas. Matriitsid on enamasti termoreaktiivsed (epoksiid, polyester, vinüülester) või termoplastid (polüpropüleen, polüamiid). Osakeainelised composites sisaldavad väikeseid osakesi (näiteks keraamika, metall või pigmendid) matriksi sees, mis parandavad kulumiskindlust, kõvadust või termilist omadust.

Omadused ja rakendused: komposiitidel on kõrge tugevus-tainushulk, hea jäikus ning suurel määral kohanemisvõime koorma suundadega. Need on kerge, sageli korrosioonikindlad ning võimaldavad projektidesse täpselt sobiva jäikuse ja kaalupäringut. Väljakutsed hõlmavad niiskusimendumit, termilise stabiilsuse piiranguid, tootmiskulusid ja end-of-life lahendusi ning taaskasutust.

Töötlemine ja tootmine: levinud meetodid hõlmavad käsilay-upi, RTM-i (resin transfer molding), autoklaaviga kuumutamist, filament windingut ja pultrusioni. Sandwich-struktuurid kasutavad kergevahtu või kergeid kihte elastsuse suurendamiseks. Rakendused hõlmavad lennundust, autotööstust, tuuleenergia elemente, spordivarustust ja ehituses kasutatavaid kergkonstruktsioone.