komposiitteista

Komposiitit ovat rakennemateriaaleja, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta erilaisesta perusosasta. Yhdistelmä tuottaa ominaisuuksia, joita yksittäiset komponentit eivät pysty tarjoamaan. Yleensä ne koostuvat matriksista, joka sitoo vahvistuksen paikoilleen ja välittää kuormia, sekä vahvistuksesta, joka antaa lujuutta ja jäykkyyttä. Ominaisuuksia voidaan räätälöidä kuitujen suunnan, materiaalien ja koostumuksen avulla.

Vahvistus on usein kuitua, kuten hiili-, lasi- tai aramidikuitua, ja matriksi voi olla polymeeri (esimerkiksi epoksidi tai polyesteri), metalli tai keramiikka. Yleisimpiä ovat kuituvahvistetut muovit (FRP), kuten hiilikuituvahvistettu muovi (CFRP) ja lasivahvistettu muovi (GFRP).

Valmistusmenetelmät vaihtelevat, kuten käsinlayup, RTM (resin transfer molding), puristusmuovaus, pultruusio ja kalvointi. Ominaisuudet ovat usein anisotropisia ja riippuvat muun muassa kuitujen suunnasta sekä liitoksen adheesiosta matriksiin.

Sovelluksia ovat ilmailu, autoala, tuulivoima, urheiluvälineet sekä rakennusteollisuus. Plussia ovat korkea lujuus- ja jäykkyys-suhde sekä kevyt rakenne, sekä hyvä korroosionkestävyys ja suunnittelumahdollisuudet. Haasteita ovat kustannukset, valmistuksen monimutkaisuus, kierrätys ja ympäristövaikutukset sekä pitkäaikainen käytöstä aiheutuva vanheneminen.

Historia ja standardit: Komposiitit kehittyivät 1900-luvun puolivälistä alkaen ja ovat nykyisin keskeisiä monissa korkean suorituskyvyn sovelluksissa. Standardeja ja testausmenetelmiä määräävät muun muassa ASTM- ja ISO- standardit, jotka ohjaavat mekaanisia ominaisuuksia, laatua ja turvallisuutta.