Najprościej rzecz ujmując, kompozyty to połączenie komponentów. W naszej branży kompozyty to materiały powstałe w wyniku połączenia dwóch lub więcej naturalnych lub sztucznych elementów (o różnych właściwościach fizycznych lub chemicznych), które są silniejsze jako zespół niż jako pojedyncze elementy. Materiały składowe nie mieszają się całkowicie ani nie tracą swojej indywidualnej tożsamości; łączą się i wnoszą swoje najbardziej przydatne cechy, aby poprawić wynik lub produkt końcowy. Kompozyty są zazwyczaj projektowane z myślą o konkretnym zastosowaniu, takim jak zwiększona wytrzymałość, wydajność lub trwałość.

Z czego są zrobione kompozyty?

Kompozyty, znane również jako kompozyty FRP (Fiber-Reinforced Polymer), są wykonane z matrycy polimerowej, która jest wzmocniona włóknami technicznymi, sztucznymi lub naturalnymi (takimi jak szklane, węglowe lub aramidowe) lub innym materiałem wzmacniającym. Matryca chroni włókna przed uszkodzeniami środowiskowymi i zewnętrznymi oraz przenosi obciążenie pomiędzy włóknami. Włókna, z kolei, zapewniają wytrzymałość i sztywność, aby wzmocnić matrycę – i pomóc jej oprzeć się pęknięciom i złamaniom.

W wielu produktach naszej branży matrycą jest żywica poliestrowa, a wzmocnieniem włókno szklane. Jednak w kompozytach stosuje się wiele kombinacji żywic i wzmocnień – a każdy materiał przyczynia się do unikalnych właściwości gotowego produktu: Włókno, mocne, ale kruche, zapewnia wytrzymałość i sztywność, podczas gdy bardziej elastyczna żywica nadaje kształt i chroni włókno. Kompozyty FRP mogą również zawierać wypełniacze, dodatki, materiały rdzeniowe lub wykończenia powierzchni zaprojektowane w celu poprawy procesu produkcyjnego, wyglądu i wydajności produktu końcowego.

Kompozyty naturalne i syntetyczne

Kompozyty mogą być naturalne lub syntetyczne. Drewno, naturalny kompozyt, jest połączeniem celulozy lub włókien drzewnych i substancji zwanej ligniną. Włókna nadają drewnu jego wytrzymałość; lignina jest matrycą lub naturalnym klejem, który je wiąże i stabilizuje. Inne kompozyty są syntetyczne (wytworzone przez człowieka).

Sklejka jest kompozytem wytworzonym przez człowieka, który łączy materiały naturalne i syntetyczne. Cienkie warstwy forniru są połączone klejem, tworząc płaskie arkusze laminowanego drewna, które są mocniejsze niż drewno naturalne.

Czy tworzywa sztuczne są kompozytami?

Nie wszystkie tworzywa sztuczne są kompozytami. W rzeczywistości, większość tworzyw sztucznych – tych używanych w zabawkach, butelkach na wodę i innych znanych przedmiotach – nie jest kompozytami. Są to czyste tworzywa sztuczne. Jednak wiele rodzajów tworzyw sztucznych może być wzmocnionych, aby stały się mocniejsze. Takie połączenie tworzywa sztucznego i wzmocnienia może dać jedne z najmocniejszych, najbardziej wszechstronnych materiałów (w odniesieniu do ich wagi), jakie kiedykolwiek zostały opracowane przez technologię.

Żywice polimerowe (takie jak poliestrowe, winyloestrowe, epoksydowe lub fenolowe) są czasami określane jako tworzywo sztuczne.

Pod każdą inną nazwą…

Do definiowania kompozytów FRP używa się wielu terminów. Modyfikatory są używane do identyfikacji konkretnych włókien, takich jak polimer wzmocniony włóknem szklanym (GFRP), polimer wzmocniony włóknem węglowym (CFRP) i polimer wzmocniony włóknem aramidowym (AFRP). Innym znanym terminem jest Fiber Reinforced Plastics (tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami). Ponadto na przestrzeni lat pojawiły się inne akronimy, których użycie zależało od położenia geograficznego lub przeznaczenia rynkowego. Na przykład, w wielu źródłach można znaleźć nazwy: Fiber Reinforced Composites (FRC), Glass Reinforced Plastics (GRP) i Polymer Matrix Composites (PMC). Każdy z wymienionych terminów oznacza to samo: kompozyty FRP.