Kompozitní materiál

Kompozitní materiál, nebo zkráceně kompozit, je materiál složený nejméně ze dvou složek s výrazně rozdílnými vlastnostmi. Kompozitní materiál má nové vlastnosti, které nemá sama o sobě žádná z jeho složek.

Miniletadlo VariEze, postavené z kompozitních materiálů

Historie

Kompozitní materiály byly používány již v pravěku. Konstrukce z proutí (košatina) pokrytá hlínou (mazanicí) tvořila stěny pravěkých obydlí. Ve středověku tento materiál sloužil jako levná alternativa pro hospodářské stavby a obydlí chudiny. Použitá hlína byla vylepšována vláknitou výztuží ze slámy, plev nebo chlupů. Vepřovice, tj. nepálené cihly z hlíny vyztužené slámou nebo jiným vláknitým materiálem, jsou známy již 10 000 let. Jsou však používány i v současnosti v ekologickém stavitelství, protože mají minimální energetickou náročnost výroby a ekologickou stopu. Stejný materiál – hlína vyztužená slámou – se používá i k výrobě dusaného zdiva.

Materiál podobný překližce – slepené vrstvy dřeva kladené v různých směrech je znám již ze starověké Mezopotámie. Dýhy ze vzácných dřevin používali starověcí Egypťané na povrchovou úpravu rakví, pravděpodobně kvůli úspoře nákladů nebo obtížné dostupnosti kvalitnějšího dřeva.

Příklady

Podrobnější informace naleznete v článcích Kompozitní dřevo, Kompozitní výztuž a Vláknové kompozity.

Jedním z nejznámějších kompozitních materiálů je železobeton, kompozit z ocelových drátů a betonu (samotný beton je přitom kompozit z kameniva a cementu a byl znám již ve starověkém Římě), dalším známým zástupcem je skelný laminát, kompozit ze skleněných vláken a pryskyřice, obvykle polyesterové. Hojně užívaný kompozitní materiál je asfaltová směs na výrobu povrchu komunikací.

Dalšími zástupci jsou kompozity z vláken uhlíkových a aramidových, ze kterých se vyrábějí extrémně pevné a lehké díly pro konstrukce letadel a raket, užití mají i v automobilovém průmyslu a v ozbrojených složkách (neprůstřelné vesty).

Obvykle jedna ze součástí dodává výrobku pevnost a druhá slouží jako pojivo.

Přednosti kompozitních materiálů tkví zpravidla především v jejich hmotnosti. Oproti tradičním ocelovým součástem mají i při větším objemu stále podstatně nižší hmotnost, což usnadňuje jejich přepravu a rychlou a snadnou montáž a demontáž. Kompozitní materiály se výrazněji nedeformují (jejich mez elasticity odpovídá mezi pevnosti). Mají velmi vysokou mez únavy a jsou stabilní a spolehlivé. Kompozitní materiály mají výbornou ohnivzdornost v porovnání s lehkými slitinami, nicméně výpary mohou být toxické. Nevýhodou kompozitních materiálů s epoxidovou matricí může být citlivost na ředidla. Jiné běžné chemikálie užívané ve strojích jako oleje, plastická maziva, rozpouštědla, barvy či ropa kompozity nepoškozují. Kompozity stárnou v závislosti na vlhkosti a teplotě.

Vyrábí se i třísložkové kompozity, které tvoří nosná složka (vlákna, střiž, tkanina, termoplastická fólie), pojivo (reaktoplastické a termoplastické pryskyřice, kaučuky) a plnivo (anorganické – slída, křemen, sklo; organické – dřevěná moučka).

Nežádoucí může být nasákavost kompozitů. Kromě vynikajících mechanických a pevnostních charakteristik mají kompozitní materiály absolutní odolnost proti korozi i v agresivním prostředí, včetně UV záření, a výborné tepelně izolační vlastnosti. Kompozitní materiály jsou stálobarevné a laminátové konstrukce jsou prověřeny dlouhodobým provozem. Variabilita tvarů a barev bez omezení umožňuje dokonalé přizpůsobení specifiku dané stavební struktury.

Odkazy

Související články

• Vláknové kompozity
• Kompozitní výztuž

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu kompozitní materiál na Wikimedia Commons
• High Density Composites Replace Lead
• Pevnost kompozitů
• OptiDAT composite material database Archivováno 4. 11. 2013 na Wayback Machine.
• Tests originally developed to test metals have been adapted by the industry to test composites
• World leading centre for advanced composites

Autoritní data	NKC: ph121762 PSH: 10678 GND: 4062670-2 LCCN: sh85029397 NDL: 00563622 NLI: 987007545622505171