Ha két vagy több különféle anyagot kombinálnak, az eredmény a összetett. A kompozitok első felhasználása az 1500 B.C. amikor a korai egyiptomiak és a mezopotámiai telepesek iszap és szalma keverékét használták erős és tartós épületek létrehozásához. A szalma továbbra is megerősítette az ősi kompozit termékeket, beleértve a kerámia és a csónakot.
Később, AD 1200-ban, a mongolok feltalálták az első kompozit íjat. Fa, csont és „állati ragasztó” kombinációjával íjakat préseltünk és nyírfahéjba csomagoltuk. Ezek az íjak erőteljesek és pontosak voltak. A mongol kompozit íjak segítettek biztosítani Dzsingisz kán katonai dominanciáját.
A „műanyag korszak” születése
A kompozitok korszaka akkor kezdődött, amikor a tudósok műanyagot fejlesztettek ki. Addig a növényekből és állatokból származó természetes gyanták voltak az egyetlen ragasztó- és kötőanyag-forrás. Az 1900-as évek elején olyan műanyagokat fejlesztettek ki, mint a vinil, a polisztirol, a fenol és a poliészter. Ezek az új szintetikus anyagok felülmúltak a természetből származó egyes gyantáknál.
A műanyag önmagában azonban nem nyújthat elegendő szilárdságot egyes szerkezeti alkalmazásokhoz. Megerősítésre volt szükség a további szilárdság és merevség biztosításához.
1935-ben Owens Corning bemutatta az első üvegszálat, üvegszálot. Üveggyapot, műanyag polimerrel kombinálva hihetetlenül erős szerkezetet hozott létre, amely szintén könnyű. Ez a szálerősítésű polimerek (FRP) iparának kezdete.
II. Világháború - A korai kompozit innováció ösztönzése
A kompozitok legnagyobb előrelépése a háború igényei eredménye. Ahogy a mongolok kifejlesztették a kompozit íjat, a második világháború az FRP iparágot a laboratóriumból a tényleges termelésbe hozta.
Alternatív anyagok szükségesek voltak a katonai repülőgépek könnyű alkalmazásához. A mérnökök hamarosan rájöttek a kompozitok egyéb előnyeire is, amellett, hogy könnyűek és erősek. Felfedezték például, hogy az üvegszálas kompozitok átláthatóak voltak a rádiófrekvenciákra, és az anyagot hamarosan adaptálták az elektronikus radarberendezések (Radomes) menedékéhez.
Kompozitok adaptálása: „Space Age” és „Everyday”
A második világháború végére egy kis rést tartalmazó kompozitipar teljes lendületben volt. Az alacsonyabb katonai termékek iránti kereslet miatt a kevés kompozit innovátor most ambiciózusan megpróbálta bevezetni a kompozitokat más piacokra. A hajók az egyik nyilvánvaló termék, amely előnyös volt. Az első kompozit kereskedelmi hajótest 1946-ban került bemutatásra.
Ebben az időben Brandt Goldsworthy, amelyet gyakran „a kompozitok nagyapájának” neveztek, számos új dolgot fejlesztett ki gyártási folyamatok és termékek, beleértve az első üvegszálas szörfdeszkát, amely forradalmasította a Sport.
A Goldsworthy a pultrúziónak nevezett gyártási eljárást is feltalálta, amely eljárás megbízhatóan erős üvegszállal megerősített termékeket tesz lehetővé. Manapság az ebből a folyamatból előállított termékek közé tartoznak a létrák, a szerszám fogantyúi, a csövek, a nyíltengelyek, a páncélok, a vonatpadlók és az orvostechnikai eszközök.
A kompozitok folyamatos fejlődése
Az 1970-es években a kompozitok az ipar éretté vált. Fejlesztettek jobb műanyag gyantákat és javított megerősítő szálakat. A DuPont kifejlesztett egy aramidszál néven Kevlar néven ismert termék, amely a testpáncélban választott termékévé vált, nagy szakítószilárdsága, nagy sűrűsége és könnyűsége miatt. A szénszálat szintén ebben az időben fejlesztették ki; egyre inkább a korábban acélból készült alkatrészeket váltotta fel.
A kompozitipar továbbra is fejlődik, és a növekedés jelentős része jelenleg a megújuló energiaforrásokra koncentrál. Különösen a szélturbina pengék folyamatosan tolják a méretkorlátot, és fejlett kompozit anyagokhoz szükségesek.
Várom
A kompozit anyagok kutatása folytatódik. Különösen érdekesek a nanoanyagok - rendkívül kis molekuláris szerkezetű anyagok - és a bioalapú polimerek.