A kompozitokról általában

A kompozitok nem homogén testek, amelyek erősítéseket, ezeket körülvevő mátrixot és kapcsoló anyagot tartalmaznak melyek az előző kettőt tartják össze. Az erősítő anyagok geometriai mérete kicsi és egyenletes eloszlású, ezért a vizsgálatok és méretezések szempontjából lehetséges a kompozitot makroszkópikus szempontból homogénnek tekinteni. Ugyanúgy, mint a fémeknél, amelyek kristályos felépítésűek. A kompozitok esetében azonban a makroszkópikus viselkedés irányfüggő, azaz a kompozit nem izotróp, hanem anizotróp.

A kompozitok a műszaki élet számos területén megjelennek, de mindenütt ugyanazt jelentik tehát olyan anyagot mely több anyagból van összetéve. Így az építőiparban vannak kompozit betonok. A faiparban a rétegelt ragasztott falapok. A gépészetben a műanyagok körében terjedt el a kompozit ahol a társított anyagok széles skálája megtalálható. Ezek az anyagok eltérhetnek egymástól az:

• erősítő anyagok fajtái,
• erősítő anyagok elrendezése,
• mátrix anyagok fajtái szerint.

Az erősítő anyagok sokféleségét az igénybevételek sokfélesége indokolja, más-más területekre a felhasznált társítóanyag is más.

• Szénszál erősítésű műanyag: nagy fajlagos szilárdság és fajlagos modulus jellemzi, mindezek mellett a szénszálas kompozitok igen nagy területet lefednek, mivel az anyagtulajdonságuk nem azonos. A nagyon erős szénszál erősítésű szerkezeteknek kicsi az alakváltozási képességük, így kicsi az energia elnyelésük és a károsodás tűrésük.
• Aramidszál erősítésű műanyag: nagy fajlagos szilárdság és fajlagos modulus jellemzi. Ütőszilárdsága nagyobb, mint a szénszálas kompozitoké, és a kúszás értéke is jóval nagyobb.
• Bórszál erősítésű műanyag: csak különleges nagy igénybevételű helyeken alkalmazzák.
• Üvegszál erősítésű műanyag: nagyobb fajlagos nyúlás jellemzi mint az eddigi kompozitokat, viszont a fajlagos szilárdsága kisebb azokénál. A hő hatására kúszás 200 ^oC körül indul meg, ami nagyobb mint az aramidszálasoké, de kisebb a szénszálasok 1000 ^oC- ánál.

Mindezek mellett megjelentek a fémszál erősítésű műanyagok is melyekhez az alkalmazott erősítőanyag az:

• alumíniumszál,
• acélszál,
• titánszál.

Az erősítőanyagok fajtái mellett a szálak elrendezése is jelentősen befolyásolja az anyag tulajdonságait és a gyártási technológiát. Megkülönböztetünk szálerősített és paplan kompozitokat.

Paplan kompozit: Az erősítő anyag rendszertelenül van a mátrixban elhelyezve, ez az erősítés állhat rövidre vágott szálakból illetve egészen hosszú szálakból is.

Szálerősítés: Ebben az esetben a szálak egymáshoz viszonyítva rendezetten vannak elhelyezve, és hosszúak és folytonosak.