Oprindelsen af kompositter går langt tilbage i historien. Den mest almindelige menneskeskabte sammensætning var kombinationen af halm og mudder til fremstilling af mursten til konstruktion. Et andet eksempel er beton, som kombinerer cement og grus. Nyere kompositter bruger polymerer som en harpiks eller matrix til at holde blandingen sammen og forskellige fibre som forstærkningsmaterialet. Disse polymerkompositter har forbedret ydeevnen for mange moderne produkter.
Matrix
Formålet med matricen er at binde fibrene af forstærkningen sammen, så spændinger fordeles gennem materialet. Harpiksmatrixen danner også en hård overflade, der beskytter forstærkningsmaterialet mod skade. Polymermatrixmaterialer er to typer: termosæt og termoplast. En termohærdende matrix skabes ved en irreversibel kemisk hærdningsvirkning af en harpiks til dannelse af en amorf blanding. Termosæt har en høj temperaturbestandighed, god modstand over for opløsningsmidler og højdimensionel stabilitet.
Termoplaster dannes ved opvarmning til processtemperaturen og danner produktet i den ønskede form. De har en meget høj viskositet, hvilket gør dem sværere at producere. Termoplaster har mere modstandsdygtighed over for revner og beskadigelse fra slag i forhold til termohærdede kompositter.
fibre
Fiberforstærkningens rolle er at tilføje styrke og stivhed til det kombinerede materiale. Forstærkning kommer i tre former: partikler, kontinuerlig fiber og diskontinuerlig fiber. Tidlige forstærkningsmaterialer var halm, hamp og glas. I 1940'erne begyndte producenterne at kombinere carbon- og glasfibre med polymerplast til at danne et stærkt kompositmateriale, som kunne bruges til flyskrog.
Styrke
En væsentlig fordel ved polymerkompositter er deres høj trækstyrke-til-vægt-forhold. Sammensætninger med polyaramidfibre er fem gange stærkere end stål på pund-til-pund basis. Fibrene i disse kompositter kan arrangeres under fremstillingsprocessen i et flerretningsmønster, som spredes spændinger gennem materialet. Disse materialer har imidlertid en lav trykstyrke, hvilket betyder, at de nemt kan bryde under pludselige skarpe kræfter. En færdig polymer komposit vil have en glat overflade, hvilket gør det nyttigt at reducere aerodynamisk træk i fly.
modstandskraft
Polymerkompositter har fremragende modstand mod kemisk korrosion, ridser, rust og havvand. Disse egenskaber har ført til applikationer i flyskrog, cykeldele, militære køretøjer, tog og både. På grund af deres slidstyrke har lavpriskompositter fundet anvendelser i sæder, vægge og gulve i busser og undergrundsbaner.
Omkostninger
Omkostningerne ved fremstilling af polymerkompositter og dannelse af dem til nyttige produkter er den primære ulempe. Polymerkompositter fremstilles ved en besværlig proces, der kaldes lay-up, der sænker produktionshastigheden, hvilket gør produkterne mindre omkostningseffektive til høje produktionsmængder. Avancerede polymerkompositter er ligeledes dyre at fremstille. Disse avancerede formler kræver dyrere træning for arbejde og mere sofistikerede miljømæssige og sundhedsmæssige overvejelser.
Polymerkompositter har fortsat udviklet sig gennem årene med mindre kostbare fremstillingsprocesser og bedre formuleringer med bedre styrke og holdbarhedskarakteristika. Som forskere lærer mere om forholdet mellem harpikser og forstærkningsmaterialer, vil anvendelserne af polymerkompositter fortsat finde flere anvendelser i dagligdags produkter. Sterkere og lettere kompositter vil finde deres vej ind i mere økonomiske anvendelser i transport, både og andre produkter, der tidligere ikke var tænkt mulige.
