Počátek kompozitů je daleko v historii. Nejběžnějším člověkem vyrobeným kompozitem byla kombinace slámy a bláta, které dělaly cihly pro stavbu. Jiným příkladem je beton, který kombinuje cement a štěrk. Novější kompozity používají polymery jako pryskyřici nebo matrici pro držení směsi dohromady a různých vláken jako výztužného materiálu. Tyto polymerní kompozity zlepšily výkon mnoha moderních výrobků.
Matrice
Účelem matrice je spojit vlákna výztuže dohromady tak, aby se napětí rozložila po celém materiálu. Matrice pryskyřice také vytváří tvrdý povrch, který chrání výztužný materiál před poškozením. Polymerní matricové materiály jsou dva typy: termosety a termoplasty. Termosetová matrice je vytvořena nevratným chemickým vytvrzovacím účinkem pryskyřice za vzniku amorfní směsi. Termosety mají vysokou teplotní odolnost, dobrou odolnost vůči rozpouštědlům a vysokou rozměrovou stabilitu.
Termoplasty se vytvářejí zahřátím na teplotu procesu a formováním produktu do požadovaného tvaru. Mají velmi vysokou viskozitu, což ztěžuje jejich výrobu. Termoplasty mají větší odolnost proti praskání a poškození nárazem ve srovnání s termosetovými kompozity.
Vlákna
Úlohou vyztužení vláken je přidání pevnosti a tuhosti kombinovanému materiálu. Výztuž se dodává ve třech formách: částice, spojité vlákno a nespojité vlákno. Včasné výztužné materiály byly sláma, konopí a sklo. Ve čtyřicátých letech začali výrobci kombinovat uhlíková a skleněná vlákna s polymerními plasty, aby vytvořili silný kompozit, který by mohl být použit pro trupy letadel.
Síla
Významnou výhodou polymerních kompozitů je jejich vysoký poměr pevnosti k tahu. Kompozity s polyaramidovými vlákny jsou pětkrát silnější než ocel na bázi libry za libru. Vlákna v těchto kompozitech mohou být uspořádána během výrobního procesu ve více směrovém vzoru, který se šíří napříč celým materiálem. Nicméně tyto materiály mají nízkou pevnost v tlaku, což znamená, že se mohou snadno zlomit při náhlých, ostrých silách. Dokončený polymerní kompozit bude mít hladký povrch, což je užitečné ke snížení aerodynamického odporu v letadle.
Odolnost
Polymerní kompozity mají vynikající odolnost proti chemické korozi, poškrábání, rzi a mořské vodě. Tyto charakteristiky vedly k použití v letadlových trupech, součástech pro jízdní kola, vojenských vozidlech, vlacích a člunech. Vzhledem k jejich odolnosti vůči opotřebení používají nízkonákladové kompozity v sedadlech, stěnách a podlahách v autobusech a podchodech.
Náklady
Náklady na výrobu polymerních kompozitů a jejich utváření do užitečných výrobků jsou primární nevýhodou. Polymerní kompozity jsou vyráběny náročným procesem známým jako ukládání, který zpomaluje produkční sazby, což činí výrobky méně nákladově efektivní pro vysoké objemy výroby. Pokročilé polymerní kompozity jsou také drahé pro výrobu. Tyto pokročilé vzorce vyžadují dražší výcvik pro práci a sofistikovanější environmentální a zdravotní hlediska.
Polymerní kompozity se v průběhu let dále rozvíjely s méně nákladnými výrobními postupy a lepšími složeními s lepšími pevnostmi a odolnostmi. Protože se vědci dozvědí více o vztahu mezi pryskyřicemi a výztužnými materiály, aplikace polymerních kompozitů budou i nadále hledat v každodenních výrobcích více použití. Silnější a lehčí kompozity se ocitnou v ekonomičtějším využití v dopravě, lodích a jiných produktech, které dříve nebyly považovány za možné.
