Что такое композитные материалы?

Композитным считается любой материал, который произведен более чем из одной составляющей. Без преувеличения можно сказать, что нас окружают композиционные материалы буквально повсюду. Даже знакомая всем фанера относится к композитам, ведь она состоит из древесины и клея.

Структура материала и характеристики

Большинство современных композитов состоят всего из двух компонентов: матрицы и волокна. В качестве матрицы используется различные термореактивные смолы (эпоксидные, полиэфирные, фенольные), а также это могут быть термопластичные полимеры (полиамид, полистирол, полиэтилен). Для армирования используют высокопрочные борные, органические, углеродные, стеклянные и другие волокна. Композиты обладают массой преимуществ по сравнению с традиционными материалами:

• низкая теплопроводность;
• высокая прочность;
• исключительная долговечность;
• полная прозрачность для радиоволн;
• отменные электроизоляционные свойства.

Благодаря использованию матрицы композиционные материалы получаются монолитными, что в свою очередь способствует равномерному распределению и передаче напряжения в наполнителе. Основная нагрузка ложится на армирующие волокна, ткани, жгуты. Они обеспечивают высокую жесткость и прочность материала, особенно в направлении волокон. В композит также могут входить пигменты, загустители и т.д.

Выбирая ту или иную основу для наполнителя и матрицы, можно получить материалы с заранее заданными характеристиками. Это могут быть различные технологические и эксплуатационные свойства.

Спрос на композиты

Мировой рынок композитов постоянно растет за счет высокотехнологических отраслей. В 2016 году его оценивали более чем в 82 млрд долл. По прогнозам, в 2022 году он вырастет до 115,43 млрд долл. Сегодня композиты получили широчайшее применение практически во всех сферах деятельности человека. Это вовсе не удивительно, ведь такие материалы хорошо выдерживают экстремальные температуры, не боятся коррозии, щелочи, кислот, больших нагрузок и других негативных воздействий.