कंपोजिट्स की उत्पत्ति इतिहास में बहुत पीछे चली गई है। सबसे आम मानव निर्मित मिश्रित निर्माण के लिए ईंट बनाने के लिए पुआल और मिट्टी का संयोजन था। एक और उदाहरण ठोस है, जो सीमेंट और बजरी को जोड़ता है। अधिक हाल के कंपोजिट मिश्रण को एक राल और मैट्रिक्स के रूप में इस्तेमाल करते हैं ताकि मिश्रण और विभिन्न तंतुओं को सुदृढीकरण सामग्री के रूप में रखा जा सके। इन बहुलक कंपोजिट ने कई आधुनिक-दिन के उत्पादों के प्रदर्शन में सुधार किया है।
मैट्रिक्स
मैट्रिक्स का उद्देश्य सुदृढीकरण के तंतुओं को एक साथ बांधना है ताकि पूरे सामग्री में तनाव वितरित हो। राल मैट्रिक्स एक कठोर सतह भी बनाता है जो सुदृढीकरण सामग्री को नुकसान से बचाता है। पॉलिमर मैट्रिक्स सामग्री दो प्रकार हैं: थर्मोसेट और थर्माप्लास्टिक। एक थर्मोसेट मैट्रिक्स एक अपरिवर्तनीय मिश्रण बनाने के लिए राल की एक अपरिवर्तनीय रासायनिक-इलाज क्रिया द्वारा बनाया जाता है। थर्मोसेट में उच्च तापमान प्रतिरोध, सॉल्वैंट्स के लिए अच्छा प्रतिरोध और उच्च आयामी स्थिरता है।
थर्माप्लास्टिक्स का निर्माण प्रक्रिया के तापमान को गर्म करके और वांछित आकार में उत्पाद बनाने से होता है। उनके पास बहुत अधिक चिपचिपाहट है, जिससे उन्हें उत्पादन करना अधिक कठिन हो जाता है। थर्माप्लास्टिक कंपोजिट की तुलना में थर्माप्लास्टिक में क्रैकिंग और क्षति से अधिक प्रतिरोध होता है।
रेशे
फाइबर सुदृढीकरण की भूमिका संयुक्त सामग्री में शक्ति और कठोरता जोड़ने के लिए है। सुदृढीकरण तीन रूपों में आता है: कण, निरंतर फाइबर और असंतत फाइबर। शुरुआती सुदृढीकरण सामग्री में पुआल, गांजा और कांच थे। 1940 के दशक में, निर्माताओं ने एक मजबूत समग्र बनाने के लिए बहुलक प्लास्टिक के साथ कार्बन और ग्लास फाइबर को संयोजित करना शुरू किया जो कि विमान के पतवार के लिए इस्तेमाल किया जा सकता था।
शक्ति
बहुलक कंपोजिट का एक महत्वपूर्ण लाभ उनका उच्च तन्यता ताकत-से-भार अनुपात है। पॉलीरामिड फाइबर वाले कंपोजिट पाउंड-के-पाउंड के आधार पर स्टील की तुलना में पांच गुना मजबूत होते हैं। इन कंपोजिट में फाइबर को एक बहु-दिशात्मक पैटर्न में निर्माण प्रक्रिया के दौरान व्यवस्थित किया जा सकता है जो पूरे सामग्री में तनाव फैलाता है। हालांकि, इन सामग्रियों में एक कम संपीड़ित ताकत है, जिसका अर्थ है कि वे अचानक, तेज बलों के तहत आसानी से टूट सकते हैं। एक तैयार बहुलक मिश्रित में एक चिकनी सतह होगी, जिससे विमान में वायुगतिकीय ड्रैग को कम करना उपयोगी होगा।
लचीलाता
पॉलिमर कंपोजिट में रासायनिक जंग, खरोंच, जंग और समुद्री जल का उत्कृष्ट प्रतिरोध है। इन विशेषताओं के कारण विमान के पतवार, साइकिल के पुर्जे, सैन्य वाहन, रेलगाड़ी और नौकाओं में अनुप्रयोग हुए हैं। पहनने के लिए उनके स्थायित्व के कारण, कम लागत वाले कंपोजिट में बसों और सबवे में सीटों, दीवारों और फर्श में उपयोग पाया गया है।
लागत
बहुलक कंपोजिट बनाने और उन्हें उपयोगी उत्पादों में बनाने की लागत प्राथमिक नुकसान है। पॉलिमर कंपोजिट का निर्माण एक श्रमसाध्य प्रक्रिया द्वारा किया जाता है जिसे ले-अप के रूप में जाना जाता है जो उत्पादन दर को धीमा कर देता है, जिससे उत्पादों को उच्च उत्पादन मात्रा के लिए कम लागत प्रभावी बना दिया जाता है। उन्नत पॉलीमर कंपोजिट निर्माण के लिए महंगे हैं। इन उन्नत सूत्रों को श्रम के लिए अधिक महंगे प्रशिक्षण और अधिक परिष्कृत पर्यावरण और स्वास्थ्य संबंधी विचारों की आवश्यकता होती है।
पॉलिमर कंपोजिट ने कम खर्चीली विनिर्माण प्रक्रियाओं और बेहतर ताकत और स्थायित्व विशेषताओं के साथ बेहतर योगों के साथ वर्षों में विकसित करना जारी रखा है। जैसा कि वैज्ञानिक रेजिन और सुदृढीकरण सामग्री के बीच संबंधों के बारे में अधिक सीखते हैं, बहुलक कंपोजिट के अनुप्रयोग रोज़मर्रा के उत्पादों में अधिक उपयोग करना जारी रखेंगे। मजबूत और हल्के कंपोजिट परिवहन, नावों और अन्य उत्पादों में अधिक किफायती उपयोगों में अपना रास्ता पाएंगे, जो पहले संभव नहीं थे।
