Charakterystyka materiałów kompozytowych

Z materiałami kompozytowymi coraz częściej spotykamy się w życiu codziennym. Ze względu na swe wyjątkowe właściwości, znajdują one zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, w tym w branży lotniczej i motoryzacyjnej, a także w budownictwie, przede wszystkim jako element wchodzący w skład zbrojeń. Nie wszyscy jednak dokładnie wiemy, czym dokładnie są materiały kompozytowe i jakie mają właściwości fizykochemiczne.

Czym są kompozyty?

Kompozyty są celowo produkowanymi materiałami, które powstają po połączeniu przynajmniej dwóch tworzyw, z których każde charakteryzuje się odmiennymi cechami. Takie połączenie sprawia, że nowo powstały materiał uzyskuje lepsze właściwości, aniżeli jego pojedyncze części składowe. Standardowo kompozyty składają się z dwóch elementów: matrycy, która zwana jest także osnową oraz wypełniacza, określanego jako zbrojenie.

Osnowa materiałów kompozytowych

Osnowa pełni kilka niezwykle ważnych funkcji, w tym odpowiada za spajanie i utrzymanie określonego kształtu materiału. Rolę spoidła pełnią przede wszystkim metale i tworzywa sztuczne. W tym przypadku osnowa metalowa to przede wszystkim żelazo, aluminium, tytan i stopy niklu, które gwarantują wysokie właściwości technologiczne i eksploatacyjne, natomiast osnowy z tworzyw sztucznych (polimerowe), obejmują różnego rodzaju żywice oraz materiały termoplastyczne.

Zbrojenie

Cząsteczki zbrojące, a także włókna, to w materiałach kompozytowych przede wszystkim tlenki oraz węgliki. Ich wielkość obejmuje od kilku do maksymalnie kilkuset mikrometrów, a objętość tego typu cząsteczek w niektórych kompozytach wynosi 25%, w innych zaś nawet do 60%. Gęstość zbrojenia w dużej mierze zależy od przeznaczenia kompozytu i jest dopasowywane stricte do jego funkcji.

Technologia wytwarzania kompozytów

Wytwarzanie wysokiej jakości części kompozytowych to domena doświadczonych firm, a  większość technologii ich łączenia opiera się na zastosowaniu temperatury, formowaniu przetłoczeniowym, czy krystalizacji stopów eutektycznych. Technologia wytwarzania kompozytów wymaga bowiem zastosowania zaawansowanych metod, które różnią się ze względu na materiały, które wchodzą w skład powstałych materiałów. Jedną z firm zajmujących się tego typu działaniami jest przedsiębiorstwo Pro Composites z miejscowości Stare Jabłonki, która zajmuje się wytwarzaniem najwyższej jakości kompozytów z włókna węglowego, materiałów do projektów industrialnych, a także tworzyw do projektów z dziedziny sportu. Kluczem do wysokiej jakości jest przede wszystkim gromadzona przez wiele lat wiedza techniczna, która pozwala na odpowiednie zróżnicowane działań oraz reagowanie na pojawiające się nieustannie nowinki w tej dziedzinie.