합성물의 기원은 역사상으로 멀리 떨어져 있습니다. 가장 흔한 사람이 만든 합성물은 짚과 진흙을 조합하여 건축용 벽돌을 만드는 것입니다. 또 다른 예는 시멘트와 자갈이 결합 된 콘크리트입니다. 보다 최근의 합성물은 혼합물을 함께 유지하기위한 수지 또는 매트릭스로서 폴리머를 사용하고 보강재로서 다양한 섬유를 사용합니다. 이러한 고분자 복합 재료는 많은 현대 제품의 성능을 향상 시켰습니다.
매트릭스
매트릭스의 목적은 재료 전체에 응력이 분산되도록 강화재의 섬유를 함께 바인딩하는 것입니다. 또한 수지 매트릭스는 보강재를 손상으로부터 보호하는 단단한 표면을 형성합니다. 고분자 매트릭스 재료는 열 경화 수지와 열가소성 수지의 두 가지 유형입니다. 열경화성 매트릭스는 수지의 비가 역적 화학 경화 작용에 의해 형성되어 비정질 혼합물을 형성합니다. 열경화성 수지는 고온 내성, 용제에 대한 내성 및 치수 안정성이 우수합니다.
열가소성 플라스틱은 공정 온도로 가열하고 생성물을 원하는 형상으로 성형함으로써 형성된다. 그들은 점도가 매우 높아 생산하기가 더 어렵습니다. 열가소성 수지는 열경화성 복합재와 비교할 때 충격으로 인한 균열 및 손상에 대한 저항성이 더 큽니다.
섬유
섬유 보강의 역할은 결합 된 재료에 강도와 강성을 추가하는 것입니다. 보강은 입자, 연속 섬유 및 불연속 섬유의 세 가지 형태로 제공됩니다. 초기 보강재는 밀짚, 대마, 유리 등이었다. 1940 년대에 제조업체들은 탄소 섬유와 유리 섬유를 고분자 플라스틱과 결합하여 항공기 선체에 사용할 수있는 강력한 합성물을 제조하기 시작했습니다.
힘
고분자 복합재의 중요한 장점은 높은 인장 강도 대 중량비입니다. 폴리 아라미드 섬유를 가진 복합 재료는 파운드 기준으로 강재보다 5 배 강합니다. 이러한 복합 재료의 섬유는 재료 전반에 걸쳐 응력을 분산시키는 다 방향 패턴으로 제조 공정 중에 배치 될 수 있습니다. 그러나 이러한 재료는 압축 강도가 낮아 급격한 날카로운 힘으로 쉽게 파손될 수 있습니다. 완성 된 고분자 복합 재료는 매끄러운 표면을 가지므로 항공기의 공기 역학적 인 항력을 감소 시키는데 유용합니다.
탄력
고분자 복합 재료는 화학적 부식, 긁힘, 녹 및 바닷물에 대한 우수한 내성을 지닙니다. 이러한 특성 때문에 항공기 선체, 자전거 부품, 군용 차량, 기차 및 보트에 적용이 가능합니다. 내마모성으로 인해 저가의 복합 소재는 버스 및 지하철의 좌석, 벽 및 바닥에 사용됩니다.
소송 비용
고분자 복합체를 만들고 유용한 제품으로 만드는 비용은 주요 단점입니다. 고분자 복합재는 생산 속도를 늦추는 레이 업 (Lay-up)으로 알려진 까다로운 과정으로 제조되므로 높은 생산량에 비해 제품의 비용 효율성이 떨어진다. 진보 된 폴리머 복합체는 마찬가지로 제조 비용이 비쌉니다. 이러한 고급 수식은 노동에 대한 더 비싼 교육과보다 정교한 환경 및 건강 고려 사항을 필요로합니다.
고분자 복합 재료는 제조 공정이 저렴하고 강도와 내구성이 우수한 제형으로 수년 동안 계속 개발되어 왔습니다. 과학자들이 수지와 보강재 사이의 관계에 대해 더 많이 알게되면, 폴리머 복합재의 응용은 계속해서 일상 용품에서 더 많은 용도를 발견하게 될 것입니다. 더 강하고 가벼운 복합 재료는 이전에는 불가능하다고 여겨지 던 운송, 보트 및 기타 제품에서보다 경제적 인 용도로 사용될 것입니다.
