L'origen dels composites va molt enrere en la història. El composite artificial més comú era la combinació de palla i fang per fer maons per a la construcció. Un altre exemple és el formigó, que combina el ciment i la grava. Els composites més recents utilitzen polímers com una resina o matriu per mantenir la barreja junts i diverses fibres com a material de reforç. Aquests compòsits de polímers han millorat el rendiment de molts productes actuals.
Matrix
El propòsit de la matriu és unir les fibres del reforç junts perquè les tensions es distribueixin al llarg del material. La matriu de resina també forma una superfície dura que protegeix el material de reforç dels danys. Els materials de matriu polimèrica són de dos tipus: termoestables i termoplàstics. Una matriu termoestable es crea per una acció química irreversible de curació d'una resina per formar una barreja amorfa. Els termoestables tenen una resistència a alta temperatura, bona resistència als dissolvents i una gran estabilitat dimensional.
Els termoplàstics es formen mitjançant escalfament a la temperatura del procés i formant el producte en la forma desitjada. Tenen una viscositat molt alta, fent-los més difícils de produir. Els termoplàstics tenen més resistència al craqueig i al dany de l'impacte en comparació amb els compòsits termoestables.
Fibres
El paper del reforç de fibra és afegir força i rigidesa al material combinat. El reforç es presenta en tres formes: partícules, fibra contínua i fibra discontínua. Els primers materials de reforç eren palla, cànem i vidre. A la dècada de 1940, els fabricants van començar a combinar fibres de carboni i de vidre amb plàstics polimèrics per fabricar un compost fort que es podia utilitzar per als cascos d'aeronaus.
Força
Un avantatge significatiu dels compostos polimèrics és la seva alta relació tensió a pes. Els composites amb fibres de poliaramida són cinc vegades més fortes que l'acer en una lliura per lliura. Les fibres d'aquests composites es poden arreglar durant el procés de fabricació en un patró multidireccional que divulga les tensions a tot el material. No obstant això, aquests materials tenen una baixa resistència a la compressió, el que significa que poden trencar fàcilment sota forces brusques i fortes. Un compost de polímer acabat tindrà una superfície llisa, per la qual cosa és útil reduir l'arrossegament aerodinàmic en els avions.
Resiliència
Els compòsits polimèrics tenen una excel·lent resistència a la corrosió química, el rascat, l'òxid i l'aigua de mar. Aquestes característiques han donat lloc a aplicacions en cascos d'aeronaus, peces de bicicletes, vehicles militars, trens i vaixells. A causa de la seva durabilitat al desgast, els composites de baix cost han trobat usos en seients, parets i pisos en autobusos i subterranis.
Costos
El cost de fabricar compòsits polimèrics i formar-los en productes útils és el principal desavantatge. Els compòsits de polímers són fabricats per un treballós procés anomenat lay-up que retarda les taxes de producció, fent que els productes siguin menys rendibles per als volums de producció elevats. Els compostos polímers avançats també són cars de fabricar. Aquestes fórmules avançades requereixen una formació més cara per al treball i consideracions ambientals i de salut més sofisticades.
Els composites polimèrics han continuat desenvolupant-se al llarg dels anys amb processos de fabricació menys costosos i amb millors formulacions amb millors característiques de resistència i durabilitat. A mesura que els científics aprenen més sobre les relacions entre resines i materials de reforç, les aplicacions de composites de polímers continuaran trobant més usos en productes quotidians. Els composites més forts i lleugers es trobaran en usos més econòmics en transport, vaixells i altres productes que anteriorment no es pensaven possibles.
