İki veya daha fazla farklı malzeme birleştirildiğinde, sonuç bir karma. Kompozitlerin ilk kullanımları M.Ö 1500 yıllarına dayanmaktadır. erken Mısırlılar ve Mezopotamya yerleşimcileri güçlü ve dayanıklı binalar oluşturmak için çamur ve saman karışımı kullandıklarında. Straw, seramik ve tekneler dahil olmak üzere eski kompozit ürünlere takviye sağlamaya devam etti.
Daha sonra MS 1200'de Moğollar ilk kompozit yayı icat etti. Ahşap, kemik ve “hayvan tutkalı” kombinasyonu kullanılarak yaylar huş kabuğu ile bastırıldı ve sarıldı. Bu yaylar güçlü ve doğruydu. Kompozit Moğol yayları Cengiz Han'ın askeri hakimiyetinin sağlanmasına yardımcı oldu.
“Plastik Çağ” ın doğuşu
Modern kompozit dönemi bilim adamları plastik geliştirdiklerinde başladı. O zamana kadar, bitkilerden ve hayvanlardan elde edilen doğal reçineler, tek tutkal ve bağlayıcı kaynağıydı. 1900'lerin başında vinil, polistiren, fenolik ve polyester gibi plastikler geliştirildi. Bu yeni sentetik malzemeler doğadan türetilen tekli reçinelerden daha iyi performans gösterdi.
Bununla birlikte, tek başına plastikler bazı yapısal uygulamalar için yeterli mukavemeti sağlayamamıştır. Ek güç ve sağlamlık sağlamak için takviye gerekiyordu.
1935 yılında Owens Corning ilk cam elyafı fiberglas'ı tanıttı. Fiberglas, bir plastik polimer ile birleştirildiğinde, aynı zamanda hafif olan inanılmaz derecede güçlü bir yapı yarattı. Bu, Fiber Takviyeli Polimerler (FRP) endüstrisinin başlangıcıdır.
İkinci Dünya Savaşı - Erken Kompozit İnovasyonu Sürdürmek
Kompozitlerdeki en büyük ilerlemelerin çoğu savaş zamanı ihtiyaçlarının sonucuydu. Moğolların kompozit yayı geliştirmesi gibi, II.Dünya Savaşı da FRP endüstrisini laboratuvardan gerçek üretime getirdi.
Askeri uçaklarda hafif uygulamalar için alternatif malzemeler gerekiyordu. Mühendisler kısa zamanda kompozitlerin hafif ve güçlü olmanın ötesinde diğer faydalarını da fark ettiler. Örneğin, fiberglas kompozitlerin radyo frekanslarına şeffaf olduğu ve materyalin yakında elektronik radar ekipmanının (Radomes) korunmasında kullanılmak üzere uyarlandığı keşfedildi.
Kompozitleri Uyarlamak: “Uzay Çağı” nı “Günlük” e
İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda, küçük bir niş kompozit endüstrisi tüm hızıyla devam ediyordu. Askeri ürünlere olan talebin azalmasıyla birlikte, birkaç kompozit yenilikçisi, iddialı bir şekilde kompozitleri diğer pazarlara da tanıtmaya çalışıyordu. Tekneler fayda sağlayan bariz bir üründü. İlk kompozit ticari tekne gövdesi 1946'da tanıtıldı.
Şu anda Brandt Goldsworthy sıklıkla “kompozitlerin dedesi” olarak anılıyor, devrim yaratan ilk fiberglas sörf tahtası dahil olmak üzere üretim süreçleri ve ürünleri spor.
Goldsworthy ayrıca, güvenilir bir şekilde güçlü cam elyaf takviyeli ürünlere izin veren bir yöntem olan pultrüzyon olarak bilinen bir üretim süreci de icat etti. Bugün, bu işlemden üretilen ürünler arasında merdiven rayları, alet sapları, borular, ok milleri, zırh, tren zeminleri ve tıbbi cihazlar bulunmaktadır.
Kompozitlerde Devam Eden Gelişmeler
1970'lerde kompozitler endüstri olgunlaşmaya başladı. Daha iyi plastik reçineler ve geliştirilmiş takviye lifleri geliştirilmiştir. DuPont bir aramid elyaf yüksek gerilme mukavemeti, yüksek yoğunluğu ve hafifliği nedeniyle vücut zırhında tercih edilen ürün haline gelen Kevlar olarak bilinir. Karbon fiber de bu süre zarfında geliştirildi; giderek çelikten yapılmış parçaların yerini almıştır.
Kompozit endüstrisi hala gelişiyor ve büyümenin büyük kısmı şimdi yenilenebilir enerjiye odaklanıyor. Rüzgar türbini kanatları, özellikle, boyut sınırlarını sürekli olarak zorluyor ve gelişmiş kompozit malzemeler gerektiriyor.
Dörtgözle beklemek
Kompozit malzeme araştırmaları devam ediyor. Özel ilgi alanları nanomalzemeler - aşırı küçük moleküler yapılara sahip malzemeler - ve biyo-bazlı polimerlerdir.