Kompositmaterialer, faste, sammensatte materialer, som består af to eller flere adskilte fysiske faser, og hvis mekaniske egenskaber afviger fra de indgående materialers. Er kompositmaterialet sammensat af plader, bruges ofte betegnelsen laminat.
Kompositmaterialer betegner i dag hovedsagelig materialer, der indeholder et bindemiddel (matrix) og et normalt forstærkende fiber-, partikel- eller skælformet materiale. Et kompositmateriales egenskaber bestemmes af de enkelte dele (matrix og fx fibre), men er tillige specielle for det sammensatte materiale.
Matrixmaterialet kan være metal, keramik eller plast.
Metalkompositmaterialer armeres med partikler eller korte fibre af karbider, nitrider eller oxider for at opnå større stivhed end det rene metal, mens iblanding af varmebestandige fibre kan øge fx letmetallegeringers varmebestandighed.
Keramikkompositmaterialer (fx med aluminiumoxid som matrix) opnår mindre sprødhed ved iblanding af stive og stærke fibre og kan anvendes til skærende metalbearbejdning og i maskindele, som udsættes for hurtige temperaturændringer. Mindre sprødhed opnås også i beton ved at armere med stål.
Plastbaserede kompositmaterialer er normalt korte eller kontinuerte, belastningsbærende og ofte meget stive fibre indlejret i et polymert materiale, der binder fibrene sammen og overfører træk- og trykbelastninger til fibrene. Fibrene kan være fremstillet af glas, bor på en kerne af tungstensfilament, grafit (kulstof) eller aromatiske polyamider (fx Kevlar®). Når de sidstnævnte anvendes (normalt i kontinuert form), tales om avancerede kompositmaterialer. Her er fibrene typisk 50 gange stærkere og 20-150 gange stivere end matrixpolymeren. Sammenbundet i kompositmaterialet kan disse fibre give mekaniske egenskaber, der svarer til eller overgår de fleste metallers; da fibre og matrix samtidig har massefylder, der er lavere end metallers, har avancerede kompositmaterialer i forhold til vægten mekaniske egenskaber, som væsentligt overgår metallers. Optimale egenskaber, fx stor specifik stivhed, høj styrke, lav temperaturudvidelse og svingningsdæmpning, opnås gennem omhyggeligt design, hvor fibrenes orientering veksler i tynde lag gennem materialet. Samtidig er en god og komplet binding mellem matrix og de individuelle fibre nødvendig. Matrixmaterialet var tidligere overvejende en termohærdende harpiks; den seneste udvikling går i retning af højtemperaturbestandige termoplastiske polymerer.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.