Løst definert er en kompositt en kombinasjon av to eller flere forskjellige materialer som resulterer i et overlegent (ofte sterkere) produkt. Mennesker har skapt kompositter i tusenvis av år for å bygge alt fra enkle tilfluktsrom til forseggjorte elektroniske apparater. Mens de første komposittene ble laget av naturlige materialer som gjørme og halm, lages dagens kompositter i et laboratorium fra syntetiske stoffer. Uansett opprinnelse er kompositter det som har gjort livet slik vi kjenner det mulig.
En kort historie
Arkeologer sier at mennesker har brukt kompositter i minst 5000 til 6000 år. I det gamle Egypt, teglstein laget av gjørme og halm for å omslutte og forsterke trekonstruksjoner som forter og monumenter. I deler av Asia, Europa, Afrika og Amerika bygger urfolkskulturer strukturer fra wattle (planker eller strimler av tre) og daub (en sammensatt av gjørme eller leire, halm, grus, kalk, høy og annet stoffer).
En annen avansert sivilisasjon, mongolene, var også pionerer i bruken av kompositter. Fra og med 1200 A.D. begynte de å bygge forsterkede buer av tre, bein og naturlig lim, pakket med bjørkebark. Disse var langt kraftigere og nøyaktige enn enkle trebuer, og hjalp Genghis Khans mongolske rike til å spre seg over Asia.
Den moderne epoken med kompositter begynte på 1900-tallet med oppfinnelsen av tidlig plast som Bakelite og vinyl samt konstruerte treprodukter som kryssfiner. En annen avgjørende kompositt, Fiberglas, ble oppfunnet i 1935. Den var langt sterkere enn tidligere kompositter, kunne støpes og formes og var ekstremt lett og holdbar.
Andre verdenskrig fremskyndet oppfinnelsen av enda mer petroleum-avledede komposittmaterialer, hvorav mange fortsatt er i bruk i dag, inkludert polyester. På 1960-tallet ble introduksjonen av enda mer sofistikerte kompositter, som Kevlar og karbonfiber.
Moderne sammensatte materialer
I dag er bruken av kompositter har utviklet seg til å ofte inkorporere en strukturell fiber og en plast, dette er kort kjent som Fiber Reinforced Plastics eller FRP. I likhet med halm gir fiberen strukturen og styrken til kompositt, mens en plastpolymer holder fiberen sammen. Vanlige typer fibre som brukes i FRP-kompositter inkluderer:
- glassfiber
- Karbonfiber
- Aramidfiber
- Borfiber
- Basaltfiber
- Naturfiber (tre, lin, hamp osv.)
I tilfelle av glassfiberhundre tusenvis av ørsmå glassfibre blir samlet sammen og holdt stivt på plass av en plastpolymerharpiks. Vanlige plastharpikser som brukes i kompositter inkluderer:
- epoxy
- Vinyl Ester
- polyester
- polyuretan
- polypropylen
Vanlige bruksområder og fordeler
Det vanligste eksemplet på en kompositt er betong. Ved denne bruk gir konstruksjonsstålstangarmer styrke og stivhet til betongen, mens den herdede sementen holder armeringsjernet stasjonært. Rebar alene ville bøye seg for mye og sement alene ville sprekke lett. Imidlertid lages et ekstremt stivt materiale når det kombineres for å danne en kompositt.
Det sammensatte materialet som oftest er assosiert med begrepet "kompositt" er fiberforsterket plast. Denne typen kompositt brukes mye i vårt daglige liv. Vanlige dagligdags bruk av fiberarmerte plastkompositter inkluderer:
- Luftfartøy
- Båter og marine
- Sportsutstyr (golfaksler, tennisracketere, surfebrett, hockeystikker osv.)
- Bildeler
- Vindturbinblader
- Kroppsbeskyttelse
- Byggematerialer
- Vannrør
- broer
- Verktøyhåndtak
- Stiger skinner
Moderne komposittmaterialer har en rekke fordeler i forhold til andre materialer som stål. Det viktigste er kanskje at kompositter er mye lettere i vekt. De motstår også korrosjon, er fleksible og motstandsdyktige mot motstand. Dette betyr igjen at de krever mindre vedlikehold og har lengre levetid enn tradisjonelle materialer. Komposittmaterialer gjør biler lettere og derfor mer drivstoffeffektive, gjør karosseripanser mer motstandsdyktige mot kuler og lager turbinblader som tåler belastningen med høye vindhastigheter.
kilder
- BBC News-stab. "Kevlar oppfinner Stephanie Kwolek dør." BBC.com. 21. juni 2014.
- Institutt for energipersonell. "Topp 9 ting du ikke visste om karbonfiber." Energy.gov. 29. mars 2013.
- Royal Society of Chemistry-ansatte. "Komposittmaterialer." RSC.org.
- Wilford, John Noble. "Gjenopprette en hyllest til en avdød egyptisk konge." NYTimes.com. 10. januar 2007.