מקורם של חומרים מרוכבים הולך רחוק בהיסטוריה. הנפוץ ביותר מעשה ידי אדם מורכב היה שילוב של קש ובוץ לעשות לבנים לבנייה. דוגמה נוספת היא בטון, המשלב מלט וחצץ. לאחרונה מרוכבים להשתמש פולימרים כמו שרף או מטריצה להחזיק את התערובת יחד וסיבים שונים כמו חומר חיזוק. פולימרים מרוכבים אלה שיפרו את הביצועים של מוצרים מודרניים רבים היום.
מטריקס
מטרת המטריצה היא לקשור את סיבי החיזוק יחד, כך שהלחצים יופצו בכל החומר. המטריצה שרף גם יוצר משטח קשה המגן על חומר החיזוק מפני נזק. חומרים פולימרי מטריקס הם שני סוגים: thermosets ו thermoplastics. מטריצה תרמוסט נוצר על ידי פעולה ריפוי כימי בלתי הפיך של שרף כדי ליצור תערובת אמורפי. Thermosets יש עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות טובה ממיסים ויציבות ממדית גבוהה.
Thermoplastics נוצרים על ידי חימום לטמפרטורת התהליך ויצירת המוצר לתוך הצורה הרצויה. יש להם צמיגות גבוהה מאוד, מה שהופך אותם יותר קשה לייצר. Thermoplastics יש יותר התנגדות פיצוח ופגיעה מהשפעה לעומת מרוכבים thermoset.
סיבים
תפקידו של חיזוק סיבים הוא להוסיף כוח ונוקשות לחומר המשולב. חיזוק בא בשלוש צורות: חלקיקים, סיבים רציפה וסיבים רציפה. חומרי החיזוק המוקדמים היו קש, קנבוס וזכוכית. בשנות ה -40, היצרנים החלו לשלב סיבי פחמן וזכוכית עם פולימרים פלסטיים כדי ליצור מורכב חזק שיכול לשמש עבור מטוסים.
כוח
יתרון משמעותי של מרוכבים פולימר הוא יחס מתיחה גבוהה שלהם משקל למשקל. מרוכבים עם סיבי polyaramid הם חמש פעמים חזק יותר מאשר פלדה על בסיס פאונד עבור פאונד. סיבים אלה מרוכבים ניתן לסדר במהלך תהליך הייצור בדפוס רב כיווני כי מתפשט מדגיש בכל החומר. עם זאת, חומרים אלה יש כוח דחיסה נמוך, כלומר הם יכולים להישבר בקלות תחת כוחות פתאומיים, חד. פולימר גמורה סיים יהיה משטח חלק, מה שהופך אותו שימושי כדי להפחית גרור אווירודינמי במטוס.
חוסן
פולימרים מרוכבים יש עמידות מצוינת קורוזיה כימיים, שריטה, חלודה ומי ים. מאפיינים אלה הובילו ליישומים בקלי מטוסים, חלקי אופניים, כלי רכב צבאיים, רכבות וסירות. בגלל עמידותם ללבוש, עלות נמוכה מרוכבים מצאו שימושים מושבים, קירות ורצפות באוטובוסים ותחתית.
עלויות
עלות ביצוע מרוכבים פולימר ויצירתם למוצרים שימושיים הוא החיסרון העיקרי. פולימרים מרוכבים מיוצרים על ידי תהליך מייגע הידועה בשם שכבה כי מאט את שיעורי הייצור, מה שהופך את המוצרים פחות חסכונית עבור אמצעי אחסון גבוהים. מרוכבים פולימר מתקדמים הם גם יקר לייצר. נוסחאות מתקדמות אלה דורשות הכשרה יקר יותר עבור העבודה ושיקולים סביבתיים מתוחכמים יותר.
פולימרים מרוכבים המשיכו להתפתח במשך השנים עם תהליכי ייצור פחות יקרים ניסוחים טובים יותר עם תכונות חוזק טוב יותר. כמו מדענים ללמוד יותר על היחסים בין שרפים וחומרי חיזוק, היישומים של מרוכבים פולימר ימשיך למצוא יותר משתמש במוצרים היומיומיים. מרוכבים חזק וקל יותר ימצאו את דרכם לתוך שימושים חסכוני יותר בתחבורה, סירות ומוצרים אחרים שהיו בעבר לא חשבתי שאפשר.
