Nowoczesne kompozyty pojawiły się na rynku w połowie XX w., jako obiecująca klasa materiałów inżynierskich, dająca nowe perspektywy dla rozwoju nowoczesnych technologii. Mówiąc ogólnie, każdy materiał złożony z 2 lub więcej składników o różnych właściwościach i cechujący się występowaniem wyraźnych granic między tymi składnikami może być określany jako materiał kompozytowy. Co więcej, pomysł łączenia kilku składników w celu wytworzenia materiału o właściwościach nieosiągalnych dla pojedynczych składników był stosowany przez ludzi od tysięcy lat. W związku z tym większość materiałów naturalnych, które powstały w wyniku długotrwałego procesu ewolucji, można traktować jako materiały kompozytowe.
Początki używania kompozytów sięgają starożytności. Starożytni Egipcjanie i mieszkańcy Mezopotamii wykonywali ściany domów z gliny wzmacnianej trzciną, słomą lub trawą. Od XIII w. p.n.e. Izraelici przy wznoszeniu swoich budynków wykorzystywali bloki z mieszanki błotnej wzmocnionej słomą i końską sierścią, a Egipcjanie (od ok. 3600 r. p.n.e.) stosowali sklejkę. Tradycyjna chińska laka, służąca do wyrobu naczyń i mebli, otrzymywana przez przesycanie wielu cienkich warstw papieru i tkanin żywicznym „samoutwardzalnym” sokiem z sumaka rhus, była stosowana od co najmniej V w. p.n.e. W średniowieczu wykonywano miecze i tarcze składające się z warstw różnych materiałów, aby zapewnić im jak największą trwałość i wytrzymałość.
Rozwój nowoczesnych materiałów kompozytowych związany był z ewolucją technologii wytwarzania włókien sztucznych, którą zapoczątkowało powstanie w czasie II wojny światowej włókien szklanych. Dalszy progres był wynikiem opracowania technologii wytwórczych włókien węglowych nisko i wysoko modułowych oraz włókien aramidowych, znanych pod nazwą handlową Kevlar. Materiały kompozytowe stosowane były w drogich przedsięwzięciach, np. militarnych czy kosmicznych, co wiązało się z ich wysoką ceną. Jednak rozwój technologii wytwarzania oraz zwiększenie zainteresowania materiałami tego typu spowodowały znaczny spadek kosztów produkcji kompozytów, a tym samym wprowadzenie ich do produkcji cywilnej mało- i wielkoseryjnej. Obecnie branża materiałów kompozytowych jest jedną z najszybciej rozwijających się. Zmiany zachodzące na tym rynku najlepiej oddaje z roku na rok coraz bogatsza oferta wystawców na wszelkiego rodzaju targach.
Niektórzy czytelnicy być może pamiętają najmniejszy na świecie kompozytowy jacht żaglowy Mini 230, który wziął udział w wyjątkowym projekcie przepłynięcia Bałtyku na trasie Kołobrzeg - Bornholm - Kołobrzeg; do budowy jego kadłuba użyto najwyższej jakości surowców kompozytowych. Sukces odniosły też takie konstrukcje jak pływające drony czy kompozytowe BMW. Większość z nas miała do czynienia z takimi wyrobami jak m.in. węglowe kule ortopedyczne, umywalka z syntetycznego granitu czy rozmaity sprzęt sportowy, do których produkcji stosuje się właśnie kompozyty. Dzięki połączeniu tworzywa sztucznego i odpowiedniego wzmocnienia można bez wątpienia otrzymać jedne z najlepszych alternatywnych materiałów.
Metody wytwarzania kompozytów polimerowych
Kompozyty, jak wspomniano na początku, to połączenie 2 lub więcej materiałów składowych o różnych właściwościach fizycznych lub chemicznych. Po ich połączeniu uzyskuje się materiał o cechach odbiegających od ich pierwotnych właściwości. Dwa główne składniki kompozytu to osnowa i włókno. Matryca jest materiałem bazowym, a włókno wzmacnia materiał. Oprócz wzmocnień z włókien i matrycy kompozyty mogą również zawierać materiały rdzeniowe, wypełniacze, dodatki i wykończenia powierzchni, aby zapewnić wyjątkowe właściwości użytkowe. Ich zaletą jest szeroki zakres wartości właściwości uzyskiwanych z kompozytów oraz możliwość dostosowania właściwości. Materiały kompozytowe mają również ogólnie wyższy stosunek wytrzymałości i modułu do masy niż tradycyjne materiały inżynieryjne. Te cechy mogą zmniejszyć wagę nawet o 20–30%. Oszczędność masy przekłada się na oszczędność energii lub zwiększoną wydajność. Zaawansowane kompozyty wykazują pożądane właściwości dynamiczne oraz mają wysoką odporność na pełzanie i dobre właściwości tłumiące.
