Kompozyty polimerowe (PMC – Polymer Matrix Composites) to najczęściej stosowana grupa materiałów kompozytowych. Ich popularność wynika z niskiej masy, dobrych właściwości mechanicznych oraz dużej swobody projektowej.
Czym są kompozyty polimerowe (PMC)?
Kompozyty polimerowe składają się z:
- osnowy polimerowej (najczęściej żywice epoksydowe, poliestrowe lub winyloestrowe),
- zbrojenia (włókna szklane, węglowe, aramidowe lub naturalne).
Osnowa odpowiada za kształt, ochronę i przenoszenie obciążeń, natomiast zbrojenie zapewnia wytrzymałość i sztywność.
Podział kompozytów polimerowych
1️⃣ Ze względu na rodzaj osnowy
- kompozyty epoksydowe – wysokie parametry mechaniczne, lotnictwo, energetyka,
- kompozyty poliestrowe – niskie koszty, produkcja masowa,
- kompozyty winyloestrowe – dobra odporność chemiczna,
- kompozyty termoplastyczne – szybkie cykle, możliwość recyklingu.
2️⃣ Ze względu na rodzaj zbrojenia
- włókno szklane (GFRP) – najtańsze, szerokie zastosowanie,
- włókno węglowe (CFRP) – bardzo wysoka wytrzymałość i sztywność,
- aramid (AFRP) – odporność na udary,
- zbrojenia hybrydowe – kompromis właściwości i ceny.
3️⃣ Ze względu na formę materiału
- laminaty ręczne,
- prepregi,
- kompozyty sandwich,
- profile pultrudowane.
Właściwości kompozytów polimerowych
Najważniejsze właściwości kompozytów polimerowych:
- wysoki stosunek wytrzymałości do masy,
- odporność na korozję i chemikalia,
- anizotropia – możliwość projektowania kierunkowych właściwości,
- dobra tłumienność drgań,
- odporność zmęczeniowa,
- łatwość formowania złożonych kształtów.
W porównaniu do metali, PMC pozwalają uzyskać lżejsze konstrukcje przy zachowaniu wymaganej wytrzymałości.
Zastosowania kompozytów polimerowych
Kompozyty polimerowe są powszechnie stosowane w:
- lotnictwie i kosmonautyce,
- motoryzacji i e-mobility,
- energetyce wiatrowej i wodorowej,
- budownictwie,
- przemyśle morskim,
- sporcie i medycynie.
Podsumowanie
Kompozyty polimerowe (PMC) to fundament nowoczesnych konstrukcji lekkich.
Dzięki różnorodności osnów i zbrojeń możliwe jest precyzyjne dopasowanie właściwości materiału do konkretnego zastosowania.
