Historie om kompositter

Utviklingen av lette komposittmaterialer

Sean Gallup/Getty Images News

Når to eller flere forskjellige materialer kombineres, er resultatet en sammensatte . Den første bruken av kompositter dateres tilbake til 1500 f.Kr. da tidlige egyptere og mesopotamiske nybyggere brukte en blanding av gjørme og halm for å lage sterke og holdbare bygninger. Halm fortsatte å gi forsterkning til eldgamle komposittprodukter inkludert keramikk og båter.

Senere, i 1200 e.Kr., oppfant mongolene den første komposittbuen. Ved hjelp av en kombinasjon av tre, bein og dyrelim ble buer presset og pakket inn med bjørkebark. Disse buene var kraftige og nøyaktige. Sammensatte mongolske buer bidro til å sikre Genghis Khans militære dominans.

Plasttidens fødsel

Den moderne epoken med kompositter begynte da forskere utviklet plast. Inntil da var naturlige harpikser avledet fra planter og dyr den eneste kilden til lim og bindemidler. På begynnelsen av 1900-tallet ble plast som vinyl, polystyren, fenol og polyester utviklet. Disse nye syntetiske materialene utkonkurrerte enkeltharpikser hentet fra naturen.

Imidlertid kunne plast alene ikke gi nok styrke for noen strukturelle bruksområder. Forsterkning var nødvendig for å gi ekstra styrke og stivhet.

I 1935 introduserte Owens Corning den første glassfiberen, glassfiber. Glassfiber , når kombinert med en plastpolymer skapte en utrolig sterk struktur som også er lett. Dette er begynnelsen på industrien for fiberforsterkede polymerer (FRP).

WWII – Driving Early Composites Innovation

Mange av de største fremskrittene innen kompositter var et resultat av krigstidsbehov. Akkurat som mongolene utviklet komposittbuen, brakte andre verdenskrig Frp-industrien fra laboratoriet til faktisk produksjon.

Alternative materialer var nødvendig for lette applikasjoner i militære fly. Ingeniører innså snart andre fordeler med kompositter utover å være lette og sterke. Det ble for eksempel oppdaget at glassfiberkompositter var transparente for radiofrekvenser, og materialet ble snart tilpasset for bruk i skjerming av elektronisk radarutstyr (Radomes).

Tilpasning av kompositter: romalderen til hverdagen

Ved slutten av andre verdenskrig var en liten nisjekomposittindustri i full gang. Med lavere etterspørsel etter militære produkter, prøvde de få kompositt-innovatørene nå ambisiøst å introdusere kompositter i andre markeder. Båter var et åpenbart produkt som tjente. Det første komposittbåtskroget ble introdusert i 1946.

På dette tidspunktet utviklet Brandt Goldsworthy ofte referert til som bestefaren til kompositter, mange nye produksjonsprosesser og produkter, inkludert det første glassfiberbrettet, som revolusjonerte sporten.

Goldsworthy oppfant også en produksjonsprosess kjent som pultrusion, en prosess som tillater pålitelig sterke glassfiberforsterkede produkter. I dag inkluderer produkter produsert fra denne prosessen stigeskinner, verktøyhåndtak, rør, pilskaft, rustning, toggulv og medisinsk utstyr.

Fortsatt utvikling innen kompositter

På 1970-tallet kompositter industrien begynte å modnes. Bedre plastharpikser og forbedrede forsterkende fibre ble utviklet. DuPont utviklet en aramidfiber kjent som Kevlar, som har blitt det foretrukne produktet innen kroppsrustning på grunn av sin høye strekkfasthet, høye tetthet og lette vekt. Karbonfiber ble også utviklet rundt denne tiden; i økende grad har den erstattet deler som tidligere var laget av stål.

Komposittindustrien er fortsatt i utvikling, med mye av veksten nå fokusert på fornybar energi. Spesielt vindturbinblader presser stadig grensene for størrelse og krever avanserte komposittmaterialer.

Ser frem til

Forskning om komposittmaterialer fortsetter. Områder av spesiell interesse er nanomaterialer - materialer med ekstremt små molekylære strukturer - og biobaserte polymerer.