kompozitokat

Kompozitok olyan anyagok, amelyek két vagy több különböző összetevőből állnak úgy, hogy ezek együtt erősebbek vagy jobban alkalmazkodnak a kívánt tulajdonságokhoz, mint az egyes összetevők külön-külön. A fő alkotó elemek a mátrix és az erősítő. A mátrix lehet polimer, fém vagy kerámia, és feladata a terhek átvitele, a védő környezet és a formázás biztosítása. Az erősítő általában hosszú rostok vagy részecskék, például üvegszál (GFRP), szénszál (CFRP), aramid vagy granulátumok; az erősítő adja a szilárdságot és a merevséget, míg a mátrix kiegyenlíti a terhelést és védi az erősítőt.

Elterjedt formák közé tartoznak a szálas kompozitok, amelyekben a rostok irányultságától függően anisotróp viselkedés alakul ki; a laminátok több rétegben egymásra rétegzett anyagok; és a részecskealapú kompozitok, ahol a tömés és a tömeg nagyobb arányban a részecskéktől függ. Mérnöki szempontból a kerámia- vagy fémmátrixos rendszerek kifejezetten magas hő- és kopásállóságot kínálnak, de költség- és feldolgozási korlátokkal bírnak.

Gyártási folyamatok közé tartozik a laminálás, pultrúzió, filament winding, resin transfer molding és a RTM, valamint a 3D nyomtatás, amelyekkel a mátrix és az erősítő arányát, orientációját és struktúráját lehet szabályozni.

Előnyök közé tartozik a kedvező tömeg-teljesítmény arány, korrózió-állóság és tervezési rugalmasság. Hátrányai a magas költség, az erősítő orientációjától függő teljesítmény, nehéz javíthatóság és környezeti hatások. Alkalmazások széles skálán: repülőgépipar, autóipar, sportfelszerelések, építőipar és szélenergia. A jövőben a megújuló és újrafelhasználható mátrixok, valamint a környezetbarát gyártási technológiák fejlesztése játszik fontos szerepet.