Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Een
composiet
is een samengesteld
materiaal
dat is opgebouwd uit verschillende componenten. Vaak worden hiermee
vezelversterkte kunststoffen
bedoeld, maar composieten kunnen ook worden gemaakt met bijvoorbeeld metalen,
keramieken
of glazen componenten. In essentie is een composiet een soort hybride-materiaal bestaande uit twee of meer componenten van materialen, die samen zorgen voor de gewenste
materiaaleigenschappen
. Het gaat hier vaak om vezels, korrels of
lamellae
ingebed in een
matrix
, die deze
vulstoffen
bij elkaar houdt. Rond 1950 begon de opkomst van de composieten voor hoge prestatie toepassingen en sindsdien worden deze in rap tempo verbeterd en ontwikkeld.
[1]
Het oudst bekende gebruik van composieten dateert uit het
Oude Egypte
. Op oude
graftombes
zijn schilderingen gevonden waarbij
bakstenen
werden geproduceerd uit een composiet van modder en stro.
De eerste kunststof composiet werd ontdekt in een laboratorium in de VS toen iemand per ongeluk
bakeliet
op zijn kleding gemorst had. Hij liet de vlek aanvankelijk zitten, om hem na het werk te verwijderen. Later bleek dat de vlek keihard was geworden en helemaal niet meer te verwijderen viel. Met deze wetenschap werden de eerste proeven gedaan.
Printplaten
van bakeliet werden als eerste versterkt met linnenweefsel (bruine printplaten) en
pertinax
.
De meest bekende composieten zijn de
vezelversterkte kunststoffen
. De vezels zorgen voor het overbrengen van
trekkrachten
en de
matrix
(vaak een kunststof) houdt de vezels samen en zorgt voor het overbrengen van
drukkrachten
en
schuifspanningen
. Bekende vezels die in composieten verwerkt worden zijn
glasvezel
,
aramide
(
twaron
en
kevlar
),
koolstofvezel
en recent ook
nanotubes
. Daarnaast worden ook natuurlijke vezels als
vlas
of
hennep
in composieten toegepast.
Voorbeelden van toepassingen van composieten zijn:
- Glasvezelversterkte constructies worden vaak toegepast en zijn onder andere in de
vliegtuig-
en de
scheepsbouw
(rompen van snelle jachten) te vinden maar ook
bruggen
,
opslagsilo's
en de printplaten voor elektronische schakelingen worden van
glasvezelversterkte kunststoffen
gemaakt.
- Koolstofvezelversterkte constructies hebben een hoge stijfheid en zijn onder meer in de
Formule 1
en
racefietsen
te vinden.
- Aramidevezelversterkte constructies hebben een hoge slagvastheid en
taaiheid
. Ze zijn vooral te vinden in kogelwerende deuren en
kogelwerende vesten
.
- Gelaagd glas, zoals
kogelbestendig glas
en het glas van veel autoruiten, is opgebouwd uit lagen
glas
met daartussen lagen van een kunststof zoals
polycarbonaat
. Gelaagd glas biedt een relatief goede
warmte-
en
geluidsisolatie
.
- Een andere toepassing is het vormen van platen uit vermalen
natuursteen
vermengd met kunststoffen. Deze platen zijn uiterst sterk en worden gebruikt in keukens als werkblad, of als vloer of wandbekleding. De hierbij gebruikte matrixmaterialen zijn vaak
thermoharders
als
epoxy
en
polyester
.
Thermoplasten
worden in deze composieten minder vaak toegepast.
- Een ander voorbeeld van composiet is het door
Stork
Fokker
geproduceerde
Glare
dat in de vliegtuigbouw wordt gebruikt, onder andere in de
Airbus A380
. Glare is een gelaagd composiet bestaande uit
aluminium
en glasvezel.
- Reinforced Thermoplastic Pipe
uit
polyethyleen
(PE),
Polyamide 11
of
PVDF
welke kan worden versterkt met
aramide
- of
polyestervezel
of staaldraad. Deze pijpen worden gebruikt in de olie- en gasindustrie.
- Meer en meer worden composiet materialen gebruikt in attributen voor diverse sporten zoals de
autosport
, het
wielrennen
en
kanovaren
. Bijvoorbeeld
Duroplast
, een composiet uit katoenvezel en
fenolhars
, gebruikt in de carrosserie van de
Trabant
.
- Ook materialen zoals
triplex
,
multiplex
of zelfs
gewapend beton
kunnen als een composiet beschouwd worden.
Nederland kent een kenniscentrum voor composieten, het
Kennis-CirculatieCentrum Composieten
(K3C), dat betrokken is bij de oprichting van een Europees Virtueel Instituut voor Composieten.
Composietmaterialen zijn door hun gemengde samenstelling vaak moeilijk te
recycleren
. Met name materialen op basis van thermohardende kunststoffen kunnen nauwelijks nuttig hergebruikt worden. In het beste geval kunnen ze als vulmateriaal dienen, bijvoorbeeld in een nieuwe composiet, maar dan zonder er veel sterkte aan te verlenen. Het gebruik van natuurlijke vezels verandert hier niets aan.
Bronnen, noten en/of referenties
|