| Sažetak | Kompozitni materijali jesu materijali sastavljeni od najmanje dva bitno različita materijala koji zajedničkim djelovanjem daju kompozitu takva svojstva kakva nije moguće postići zasebnim djelovanjem njegovih pojedinih komponenti. Ovisno o matrici, dijele se na metalne, keramičke i polimerne, a u ovom radu razmatrat će se vlaknima ojačani polimerni kompoziti. Vlakna nose većinu opterećenja, koja se na njih prenose pomoću duktilnije matrice. Matrica također štiti pojedinačna vlakna od površinskog oštećenja uslijed abrazije ili djelovanja okolnog medija. Značajnija uporaba kompozita započela je nakon drugog svjetskog rata, ali puni potencijal te vrste materijala ostvaren je tek nakon razvoja posebne vrste ojačane plastike – suvremenih kompozita, koji uključuju visokomodulna vlakna, poput grafitnih i borovih vlakana, ili nižemodulna vlakna u kombinaciji sa matricama dobrih svojstava, kao što su epoksidne smole, vinil esterske smole, itd. Kombinacijom tih svojstava postižu se jedinstvena svojstva superiornija onima mnogih tradicionalnih materijala, uključujući aluminij i čelik. Primjerice, kompoziti imaju više specifične čvrstoće i specifične module elastičnosti u odnosu na tradicionalne materijale, što omogućuje smanjenje težine. To pak rezultira s porastom efikasnosti strukture, smanjenjem troškova energije i materijala. Dodatne prednosti kompozita su i otpornost na umor i koroziju, niski troškovi proizvodnje, mogućnost podešavanja toplinskih karakteristika (toplinska istezljivost i vodljivost), prigušivanje vibracija, te fleksibilnost konstrukcije. Vlaknima ojačani kompoziti mogu biti izotropni, ortotropni ili anizotropni, a slojeviti kompoziti (laminati i sendvič konstrukcije) uglavnom su anizotropnih svojstava. Prva uporaba suvremenih kompozita ostvarena je sa sendvič konstrukcijom koja je imala jezgru od drveta i ploče poliesterske smole ojačane staklenim vlaknima, a koristila se za izradu trupa aviona. Uskoro se ta tehnologija proširila u mnogim disciplinama, ali moderno doba suvremenih kompozita započelo je oko 1960. s razvojem borovih vlakana, koja su osim visoke specifične čvrstoće nudila i visoku specifičnu krutost. Daljnji razvitak raznih vrsta vlakana bio je popraćen i razvojem tehnologije matričnih smola. Svojstva kompozita mogu se podesiti tako da zadovoljavaju široki spektar zahtijevanih karakteristika, te se zato koriste u raznim područjima, kao što su zrakoplovstvo, svemirska i automobilska industrija, elektronika, itd. Budući da se ta svojstva postižu kombiniranjem odgovarajućih matrica i vlakana, najvažnije među njima biti će opisane u slijedećoj točki. |
