Asal usul komposit jauh ke belakang dalam sejarah. Komposit buatan manusia yang paling umum adalah kombinasi jerami dan lumpur untuk membuat batu bata untuk konstruksi. Contoh lain adalah beton, yang menggabungkan semen dan kerikil. Komposit yang lebih baru menggunakan polimer sebagai resin atau matriks untuk menahan campuran bersama-sama dan berbagai serat sebagai bahan penguat. Komposit polimer ini telah meningkatkan kinerja banyak produk modern.
Matriks
Tujuan dari matriks adalah untuk mengikat serat tulangan bersama-sama sehingga tekanan didistribusikan ke seluruh material. Matriks resin juga membentuk permukaan keras yang melindungi bahan tulangan dari kerusakan. Bahan matriks polimer ada dua jenis: termoset dan termoplastik. Matriks termoset dibuat oleh suatu tindakan pengawetan bahan kimia yang ireversibel dari resin untuk membentuk campuran amorf. Termoset memiliki ketahanan suhu tinggi, ketahanan yang baik terhadap pelarut dan stabilitas dimensi tinggi.
Termoplastik dibentuk dengan memanaskan sampai suhu proses dan membentuk produk ke dalam bentuk yang diinginkan. Mereka memiliki viskositas yang sangat tinggi, membuat mereka lebih sulit diproduksi. Termoplastik lebih tahan terhadap keretakan dan kerusakan akibat benturan dibandingkan dengan komposit termoset.
Serat
Peran penguatan serat adalah untuk menambah kekuatan dan kekakuan pada material gabungan. Penguatan datang dalam tiga bentuk: partikel, serat kontinu dan serat diskontinyu. Bahan penguat awal adalah jerami, rami dan kaca. Pada 1940-an, produsen mulai menggabungkan serat karbon dan kaca dengan plastik polimer untuk membuat komposit kuat yang dapat digunakan untuk lambung pesawat.
Kekuatan
Keuntungan yang signifikan dari komposit polimer adalah rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi. Komposit dengan serat polyaramid lima kali lebih kuat dari baja berdasarkan pound per pon. Serat-serat dalam komposit ini dapat diatur selama proses pembuatan dalam pola multi-arah yang menyebarkan tekanan ke seluruh bahan. Namun, bahan-bahan ini memiliki kekuatan tekan rendah, yang berarti mereka dapat dengan mudah pecah di bawah gaya tajam yang tiba-tiba. Komposit polimer yang telah selesai akan memiliki permukaan yang halus, sehingga berguna untuk mengurangi hambatan aerodinamis dalam pesawat.
Ketangguhan
Komposit polimer memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap korosi kimia, goresan, karat dan air laut. Karakteristik ini telah menyebabkan aplikasi di lambung pesawat, bagian-bagian sepeda, kendaraan militer, kereta api dan kapal. Karena daya tahannya untuk dipakai, komposit berbiaya rendah telah digunakan di kursi, dinding, dan lantai di bus dan kereta bawah tanah.
Biaya
Biaya pembuatan komposit polimer dan membentuknya menjadi produk yang bermanfaat adalah kerugian utama. Komposit polimer diproduksi oleh proses yang melelahkan yang dikenal sebagai lay-up yang memperlambat tingkat produksi, membuat produk lebih hemat biaya untuk volume produksi yang tinggi. Komposit polimer canggih juga mahal untuk diproduksi. Formula canggih ini membutuhkan pelatihan yang lebih mahal untuk tenaga kerja dan pertimbangan lingkungan dan kesehatan yang lebih canggih.
Komposit polimer terus berkembang selama bertahun-tahun dengan proses pembuatan yang lebih murah dan formulasi yang lebih baik dengan karakteristik kekuatan dan daya tahan yang lebih baik. Ketika para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang hubungan antara resin dan bahan penguat, aplikasi komposit polimer akan terus menemukan lebih banyak kegunaan dalam produk sehari-hari. Komposit yang lebih kuat dan lebih ringan akan menemukan jalannya ke penggunaan yang lebih ekonomis dalam transportasi, kapal, dan produk lain yang sebelumnya dianggap tidak mungkin.
