komposiitmaterjalide

Komposiitmaterjalid on materjalide rühm, mis koosneb kahest või enamast erinevast koostisosast, millel on eriline koostöö. Peamine komponent on sideaine ehk matrix, mis ümbritseb ja kinnitab tugevdusüksused. Tugevus ja jäikus annavad peamiselt tugevdused: kiud või osakesed, mis võivad olla pidevad või lõigatud ning immutatud sideainega. Sellise koostise tulemusel ningotuvad materjalid, mille omadused on kohandatavad rakenduse järgi.

Kõige levinumad komposiitide klassid on polümeersed (PMC), metallimatrix-komposiidid (MMC) ja kergekeramistsed komposiidid (CMC). Polümeersed komposiidid kasutavad tihti epoksüü- või polüestermatrixi ning tugevdustena klaas-, süsiniku- või aramidkiudu. Metallimatrix-komposiidid sisaldavad metalli sideainena ning annavad parema kuuma- ja kulumiskindluse. Kergekeramistsed komposiidid kasutavad keraamilist matrixi ning sobivad eriti kõrgetele temperatuuridele ja kõvadusele.

Tugevdustena võivad olla pidevad kiudud (nt süsinik-, klaas- või aramidkiud), lühikesed kiud või osakesed. Struktuuriti võib toode olla laminaatne ehk kihiline, või mitteametlikult vormitud mass-põhiste meetoditega nagu RTM (resin transfer molding) või pultrusion.

Omadused ja kasutusalad: komposiitidel on kõrge tugevus- ja jäikus-suhe, hea korrosioonikindlus ning võimalik kohandada omadusi suuna ja arhitektuuri järgi. Piirangutena võivad olla kõrgem hind, töötlusnõuded ja reparatsiooni keerukus ning niiskus- või temperatuuri mõju mõnede matriiside puhul. Rakendused hõlmavad lennundust, autotööstust, tuulikute labasid, sportivahendeid ja konstruktsioonielemente.