Karbonové a uhlíkové tyče: Technologické řešení pro maximální pevnost a minimální hmotnost

Karbonové a uhlíkové tyče patří mezi nejpokročilejší materiály současnosti. Díky své struktuře z uhlíkových vláken poskytují extrémní pevnost při minimální hmotnosti, čímž nacházejí široké uplatnění v průmyslu, letectví, sportu a stavebnictví. Tento článek se zaměří na technické aspekty, výrobu a specifické vlastnosti karbonových a uhlíkových tyčí.

Materiálové složení a vlastnosti

Struktura uhlíkových vláken

Tyč karbon, tyč uhlíková nebo karbonová tyč jsou vyrobeny z uhlíkových vláken (carbon fibers), která se skládají z extrémně tenkých vláken uhlíku s průměrem 5–10 mikrometrů. Tato vlákna se spojují do svazků (rovings) a jsou následně impregnována polymerní matricí, obvykle epoxidovou pryskyřicí.

Hlavní výhody tohoto materiálu zahrnují:

• Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti – až 5× pevnější než ocel při zlomek její hmotnosti.
• Vynikající odolnost vůči únavě materiálu – minimální změny mechanických vlastností při dlouhodobém zatížení.
• Odolnost vůči korozi – na rozdíl od kovových materiálů nepodléhá oxidaci a korozním reakcím.
• Nízká tepelná roztažnost – karbonové tyče a kompozity mají stabilní rozměry i při změnách teploty.
• Dobré tlumení vibrací – vhodné pro aplikace, kde je požadována minimální rezonance.

Výrobní technologie karbonových (uhlíkových) tyčí

Výroba uhlíkové tyče probíhá několika způsoby v závislosti na požadovaných mechanických vlastnostech, směru vláken a typu matrice.

1. Pultruzní technologie

Pultruze je proces, při kterém jsou uhlíková vlákna protažena pryskyřičnou lázní a následně protahována vytvrzovací formou. Tento proces umožňuje kontinuální výrobu karbonových tyčí s přesným profilem a konstantními vlastnostmi.

✅ Výhody:

• Vysoká pevnost v tahu a ohybu.
• Nízká hmotnost při zachování tuhosti.
• Rychlá a ekonomická výroba.

🚫 Nevýhody:

• Omezená možnost výroby složitějších tvarů.
• Pevnost v příčném směru závisí na matrici.

2. Navíjení vláken (Filament Winding)

Tato technologie využívá kontinuální navíjení uhlíkových vláken na rotační formu. Vlákna se aplikují v přesně řízených úhlech a vrstvy se následně vytvrzují v peci.

✅ Výhody:

• Možnost výroby dutých struktur – ideální pro karbonové trubky.
• Vysoká pevnost v axiálním i radiálním směru.
• Vhodné pro aplikace s vysokými mechanickými nároky (letectví, automobilový průmysl).

🚫 Nevýhody:

• Vyšší výrobní náklady.
• Omezená variabilita tvarů.

3. Laminace a ruční kladení vrstev (Hand Lay-up, Prepreg)

Tento proces se využívá při výrobě karbonových tyčí s nepravidelnými tvary nebo složitými geometriemi. Uhlíková vlákna impregnovaná pryskyřicí (prepregy) se ručně skládají do formy a následně vytvrzují pod tlakem a teplotou.

✅ Výhody:

• Možnost výroby složitých tvarů.
• Precizní kontrola struktury materiálu.
• Výroba malých sérií s vysokou kvalitou.

🚫 Nevýhody:

• Časově náročný proces.
• Vyšší výrobní náklady oproti pultruzi.

Aplikace uhlíkových (karbonových) tyčí

1. Konstrukční a průmyslové aplikace

Karbonové tyče a uhlíkové tyče se často používají v konstrukčních aplikacích, kde je klíčová pevnost při minimální hmotnosti. Najdeme je v:

• Stavebním průmyslu jako výztuhy v kompozitních konstrukcích.
• Robotice a automatizaci, kde uhlíkový prut minimalizuje hmotnost ramen robotů.
• Automobilovém průmyslu pro odlehčení karoserií a šasi vozidel.

2. Letecký a kosmický průmysl

Tyč z uhlíkových vláken je součástí letadel, dronů a kosmických modulů díky své schopnosti odolávat extrémním podmínkám bez ztráty pevnosti. Tyč z karbonu se používá v nosnících, krytech a aerodynamických prvcích letadel.

3. Sport a volný čas

Karbonové materiály jsou široce využívány ve sportovním vybavení:

• Karbonový prut – ultra lehké a pevné pruty pro rybáře.
• Tyčka uhlíková – pro lukostřelbu a sportovní pomůcky.
• Tyč - karbon – využití v cyklistice pro výrobu odolných rámů kol.

4. Medicínské a vědecké aplikace

• Tyč - uhlíková v chirurgických přístrojích a protézách díky biokompatibilitě.
• Kompozitová tyč pro speciální laboratorní vybavení s vysokou pevností a chemickou odolností.

Budoucnost karbonových materiálů

Vývoj tyče z kompozitu směřuje k inovacím v oblasti nanotechnologií a hybridních materiálů. Přidáním grafenu nebo dalších nanosložek lze zvýšit mechanické vlastnosti a elektrickou vodivost.

Nové trendy:

✅ Recyklace uhlíkových vláken – nové metody umožní opětovné využití materiálů.
✅ Samoléčivé kompozity – materiály schopné opravit mikrotrhliny.
✅ Pokročilé hybridní kompozity – kombinace karbonu s aramidem nebo skelnými vlákny.

Závěr

Ať už jde o karbonové tyče, uhlíkové tyče, nebo pokročilé kompozitní materiály, jejich budoucnost je neoddiskutovatelná. Neustálý vývoj výrobních technologií umožňuje jejich širší využití nejen v průmyslu a dopravě, ale i ve sportu, medicíně či vědeckých aplikacích. Karbonová tyč a uhlíková tyč představují jeden z nejdůležitějších konstrukčních prvků současnosti, a jejich význam bude v budoucnu jen narůstat.

Broušení karbonových trubek: Techniky a doporučení

Karbonové trubky jsou klíčovou součástí mnoha průmyslových odvětví, včetně letectví, motorsportu a cyklistiky. Broušení tĜhto materiálů vyžaduje preciznost, vhodné nástroje a důraz na bezpečnost. Nesprávný postup může způsobit delaminaci, přehřátí pryskyřice nebo oslabení materiálu. Tento článek shrnuje metody broušení karbonových trubek a klíčová doporučení.

1. Bezpečnost při broušení karbonu

Broušení karbonu uvolňuje jemný prach, který je zdraví škodlivý. Proto je nutné dodržovat následující bezpečnostní opatření:

• Používejte respirátor s filtrem P3.

• Ochranné brýle a rukavice jsou nezbytností.

• Pracujte v dobře větraném prostředí nebo s odsáváním prachu.

• Používejte pracovní oděv s dlouhými rukávy, abyste zabránili kontaktu prachu s pokožkou.

2. Metody broušení karbonových trubek

Existují dvě hlavní metody broušení karbonu: ruční broušení a strojové broušení.

A) Ruční broušení

Ruční broušení poskytuje větší kontrolu nad materiálem a minimalizuje riziko poškození.

Broušení doporučujeme kvůli snížení prašnosti provádět za mokra nebo pod vodou.

Doporučené brusivo:

• Brusný papír s jemnou zrnitostí (P180–P400)

• Zrnistost P180-320 pro odebírání materiálu v hodnotách větších než 0,05mm
  
• Zrnitost 400-600 na hladké pohledové broušení

• 
  Brusné houby pro zarovnání hran. Brusné houby jsou dobrým pomocníkem, lépe obejmou ostré hrany a dělají tak lepší rádiusy než brusné papíry.

•  

  Brusná vlna - je možné použít pro finální matný vzhled.
  
  

• Diamantové pilníky pro detaily

Postup:

1. Připevněte trubku do stabilního držáku.

2. Použijte lehké krouživé pohyby a vyhýbejte se nadměrnému tlaku.

3. Mokrou metodou snížíte prašnost a zabráníte přehřátí materiálu.

B) Strojové broušení

Strojové broušení je vhodné pro precizní opracování většího objemu materiálu. Používají se:

• Pásové brusky s jemnými brusnými pásy

• Bezhroté brusky

• Vibrační brusky pro konečnou úpravu povrchu

Důležité parametry:

• Nízké otáčky zabraňují přehřátí pryskyřice.

• Minimální přítlak zajišťuje rovnoměrné broušení.

• Mokré broušení je ideální pro chlazení a omezení prašnosti.

3. Na co si dát pozor

✅ Přehřátí materiálu – Karbonová pryskyřice měkne při 150–200 °C, což může způsobit rozvrstvení.

✅ Přehnaný úběr materiálu – Oslabení struktury trubky může negativně ovlivnit její pevnost.

✅ Prach – Vždy pracujte v ochranném vybavení a s kvalitním odsáváním.

✅ Kontrola povrchu – Po každé fázi broušení pečlivě zkontrolujte povrch pod světlem, abyste odhalili případné defekty.

4. Finální úprava

Po broušení je vhodné karbonovou trubku zpevnít a ochránit:

• Epoxidový nátěr zabrání třepení vláken.

• Lehký přebroušení smirkovým papírem (P600+) nebo brusnými vlnami pro hladký matný povrch.

• Čirý lak pro estetiku a dodatečnou ochranu.

Závěr

Broušení karbonových trubek vyžaduje preciznost, trpělivost a správné techniky. Ať už pracujete ručně nebo strojově, vždy dodržujte bezpečnostní opatření a postupy pro optimální výsledek. Pokud s broušením karbonu nemáte zkušenosti, doporučujeme nejprve trénovat na testovacích vzorcích, než se pustíte do finální úpravy důležitých dílů.

O nás – Atox.cz 🚀🔩

Vítejte v Atox.cz, místě, kde se rodí konstrukční sny! Jsme rodinný obchod, který spojuje tradici s nejmodernějšími materiály pro letecký průmysl, armádu i váš vlastní projekt.

🔧 Potřebujete materiál? Přijďte si ho prohlédnout osobně!
Sídlíme na Prokopově náměstí, Praha 3, kde si můžete vše osahat a rovnou si odnést, co potřebujete. A pokud chcete jen kousek? Řízneme, ale vždy necháme minimálně 100 cm zbytku.

Tradice řemesla – tři generace v práci s materiály

U nás to není jen o prodeji. Materiály máme v krvi! 🏗️

👴 Dědeček Tomáše Kinzela byl uznávaný slévač litiny, specializoval se na lití pianových rámů, které dodnes – i po více než 80 letech – drží své místo v koncertních sálech. A ještě dlouho budou. Síla kvalitního materiálu a precizního řemesla!

👨‍🔧 Otec Tomáše byl strojař a nástrojař. Ve své dílně naučil Tomáše nejen technice a přesnosti, ale hlavně úctě k materiálům. Každý kov, vlákno nebo slitina má svůj účel a vlastnosti – a když je správně využijete, vydrží celý život.

👨‍🎓Tomáš Kinzel pokračuje v rodinné tradici, ale po svém. Studoval materiály a robotiku na ČVUT, ale už během školy ho to táhlo dál – ke speciálním a těžko dostupným materiálům. A když něco chybělo? Našel způsob, jak to sehnat!

🌍 Pro nejlepší materiály se neváhal vydat do světa – do Ruska, Brazílie, Japonska a dalších zemí. Začal je dovážet, testovat a obchodovat s nimi. Ale nejde jen o obchod – jde o výzvy, inovace a technickou zvídavost.

💡 A co ten Guinessův rekord?
Ještě na škole se Tomáš zapsal do Guinessovy knihy rekordů díky největšímu bublifuku na světě který konstruoval! Dokázal do bubliny zavřít celý traktor. Jak? Klíčem byla lehká a pevná konstrukce – a právě tady se ukázala nutnost špičkových materiálů.

🚀 Už 30 let přinášíme top materiály pro vaše projekty
Ať už stavíte letadlo, závodní speciál nebo vynalézáte něco, co tu ještě nebylo, máme pro vás ty správné materiály. Co si vymyslíte, to u nás najdete.

🔥 Technika, oheň a inovace
Když zrovna neřeší pevnost uhlíkových vláken, Tomáš hraje s ohněm. Doslova. Byl součástí světově známé fire show skupiny, která vystupovala po celém světě. Právě tam dostal první nápad – vyrábět rekvizity z nejlepších materiálů na trhu. A tak spojil dvě vášně: techniku a kreativitu.

Máte projekt? My máme materiál!

🔹 Karbonové trubky a desky
🔹 Titanové a duralové slitiny
🔹 Kevlarové popruhy, lana a nitě
🔹 Polykarbonátové tuby a pláty

Ať už stavíte letadlo, závodní speciál, rekvizity pro náročné performery, nebo světelný meč pro cosplay, máme pro vás ten pravý materiál. Přijďte si vybrat – nebo nám napište a najdeme pro vás to nejlepší! ✉️

Grafen vs. Uhlíková vlákna: Detailní porovnání

Uhlík se v přírodě a průmyslu vyskytuje v různých alotropických formách. Mezi nejznámější patří grafit, diamant, fullereny, uhlíková vlákna a grafen. Každá z těchto forem má odlišné fyzikální a chemické vlastnosti, což ovlivňuje jejich využití.

Co je grafen?

Grafen je dvourozměrná forma uhlíku, tvořená jednou vrstvou atomů uspořádaných do šestiúhelníkové mřížky. Má extrémní pevnost, lehkost a skvělou elektrickou vodivost.

Vlastnosti grafenu:

• Pevnost: 200× pevnější než ocel.
• Hustota: Extrémně nízká, jedna z nejlehčích pevných látek.
• Elektrická vodivost: Výborný vodič, umožňuje ultrarychlou elektroniku.
• Tepelná vodivost: Jeden z nejlepších známých tepelných vodičů (5000 W/mK).
• Průhlednost: Absorbuje jen 2,3 % světla, téměř průhledný.
• Ohebnost: Lze natahovat až o 20 % bez ztráty vodivosti.
• Chemická stabilita: Odolný vůči většině chemikálií.
• Výroba: Náročná a drahá – izolován poprvé pomocí lepící pásky z grafitu.

Využití grafenu:

1. Elektronika: Možná náhrada křemíku v čipech.
2. Baterie: Zvýšení kapacity a rychlosti nabíjení.
3. Lékařství: Biosenzory a cílené doručování léků.
4. Stavebnictví: Přidání do betonu zvyšuje pevnost a odolnost.
5. Membrány a filtrace: Filtrace vody a plynů díky extrémní tenkosti.

Co jsou uhlíková vlákna?

Uhlíková vlákna jsou tenké, pevné nitě tvořené uhlíkovými atomy uspořádanými do dlouhých řetězců. Nejčastěji se vyrábějí z polyakrylonitrilu (PAN) pyrolýzou. Používají se hlavně jako výztužné materiály v kompozitech.

Vlastnosti uhlíkových vláken:

• Pevnost: Velmi vysoká, ale závisí na typu a výrobním procesu.
• Hustota: Nízká, mnohem lehčí než ocel či hliník.
• Elektrická vodivost: Vodivá, ale méně než grafen.
• Tepelná vodivost: Střední, nižší než u grafenu.
• Tuhost: Velká, ale může být křehké.
• Chemická odolnost: Odolná vůči korozi a chemikáliím.
• Výroba: Dobře zvládnutá průmyslově, široce dostupná.

Využití uhlíkových vláken:

1. Modelářství: Drony, letadla, konstrukce modelů.
2. Automobilový průmysl: Lehká a pevná konstrukce vozidel.
3. Sportovní vybavení: Rámy kol, tenisové rakety, lyže.
4. Letectví a kosmonautika: Lehké a pevné kompozity pro letadla a rakety.

Grafen vs. Uhlíková vlákna – srovnání

Závěr: Který materiál je lepší?

• Grafen má lepší fyzikální vlastnosti než uhlíková vlákna (pevnost, vodivost, flexibilita).
• Uhlíková vlákna jsou však lépe dostupná a běžně využívaná – zatímco grafen se stále nachází spíše v laboratorní fázi pro většinu aplikací.

Pokud se podaří zlevnit výrobu grafenu, může postupně nahradit uhlíková vlákna v mnoha oblastech. Zatím ale uhlíková vlákna dominují v průmyslu díky osvědčeným technologiím a nízké ceně.

Chceš podrobnější srovnání pro konkrétní průmyslové využití? 🚀

Porovnání hliníkových slitin: Dural řady 6000 vs. 7075-T6

Hliníkové slitiny jsou klíčovým materiálem v průmyslu díky své nízké hmotnosti, dobré pevnosti a odolnosti proti korozi. Mezi nejpoužívanější patří slitiny řady 6000 (známé jako dural, i když pravý dural patří spíše do řady 2000) a vysokopevnostní slitina 7075-T6, která se často používá v leteckém průmyslu. Tento článek porovnává záměrně nejlevnější a nejměkčí variantu slitiny 6000 s extrémně pevnou 7075-T6.

1. Slitina hliníku někdy označována jako Dural řady 6000

Složení a vlastnosti:

Dural ze slitin řady 6000 obsahuje hořčík (Mg) a křemík (Si), což mu dodává střední pevnost, výbornou odolnost proti korozi a skvělou svařitelnost. Typickými zástupci jsou 6060 nebo 6063, které v měkkém stavu (O – žíhaném) mají vysokou tažnost, ale nízkou pevnost.

Výhody duralu řady 6000:

✅ Nízká cena – levná slitina s dobrými mechanickými vlastnostmi.
✅ Výborná svařitelnost – ideální pro konstrukce vyžadující spojování.
✅ Odolnost proti korozi – vhodná pro venkovní použití.
✅ Snadná tvářitelnost – dobře se ohýbá a tvaruje.

Nevýhody:

❌ Nízká pevnost a tvrdost – nehodí se na vysoce namáhané díly.
❌ Měkkost – snadno se deformuje a poškrábe.

Použití:

• Konstrukční profily (okna, dveře, zábradlí).
• Méně zatěžované strojní díly.
• Komponenty vyžadující dobrý poměr hmotnosti a ceny.

2. Slitina 7075-T6 (vysokopevnostní dural)

Složení a vlastnosti:

Slitina 7075-T6 obsahuje zinek (Zn), hořčík (Mg) a měď (Cu), což jí dodává extrémní pevnost, ale horší svařitelnost a nižší odolnost proti korozi než slitiny řady 6000. Díky tepelné úpravě T6 dosahuje mechanických vlastností srovnatelných s některými ocelovými slitinami.

Výhody slitiny 7075-T6:

✅ Extrémní pevnost a tvrdost – blíží se ocelovým slitinám.
✅ Výborná obrobitelnost – ideální pro CNC obrábění.
✅ Nízká hmotnost – skvělé vlastnosti při vysokém zatížení.

Nevýhody:

❌ Horší odolnost proti korozi – nutná ochranná úprava (eloxování).
❌ Špatná svařitelnost – náchylná k prasklinám při svařování.
❌ Vyšší cena – patří mezi dražší slitiny.

Použití:

• Letecký průmysl – konstrukce letadel a dronů.
• Vojenské aplikace – zbraně, pancéřování, munice.
• Motorsport – odlehčené komponenty pro závodní vozy.
• Extrémní sporty – horská kola, luky, skateboardy.

3. Přímé porovnání – Dural řady 6000 vs. 7075-T6

4. Závěr – Kterou slitinu vybrat?

Zvol dural řady 6000 (měkká forma), pokud:

✅ Potřebuješ levný a dobře svařitelný materiál.
✅ Prioritou je odolnost proti korozi a snadná výroba.
✅ Díl nebude vystaven extrémnímu zatížení.

Příklad použití: Dekorativní a konstrukční prvky, méně namáhané strojní díly.

Zvol slitinu 7075-T6, pokud:

✅ Potřebuješ maximální pevnost a tvrdost.
✅ Díl bude namáhán mechanicky nebo vystaven extrémním podmínkám.
✅ Cena nehraje hlavní roli a materiál nebude svařován.

Příklad použití: Letecké a vojenské aplikace, motorsport, vysoce namáhané součásti.

Celkové shrnutí:

Pokud hledáš levný a univerzální dural, běžná měkká slitina řady 6000 je dobrá volba. Naopak 7075-T6 je jasným vítězem v pevnosti, ale za vyšší cenu a s horší svařitelností. Každá slitina má své místo – záleží na tom, zda upřednostňuješ cenu, pevnost nebo jiné parametry.

Potřebuješ poradit s konkrétní aplikací? 🚀

Výroba karbonových desek: Technologie a postupy

Karbonové desky se využívají v leteckém průmyslu, motorsportu, stavebnictví i ve sportovním vybavení díky své vysoké pevnosti, nízké hmotnosti a odolnosti vůči vnějším vlivům. Proces jejich výroby je precizní a zahrnuje pokládání vrstev karbonového prepregu (předimpregnované uhlíkové tkaniny) do přesně definovaných směrů. V tomto článku si podrobně popíšeme, jak se vyrábějí karbonové desky, kde krajní vrstvy tvoří 3K twill tkanina a vnitřní vrstvy jsou z unidirekcionálního (UD) prepregu orientovaného v různých směrech.

1. Výběr materiálů

Krajní vrstvy: 3K twill tkanina

K finálnímu vzhledu desky přispívají krajní vrstvy tvořené 3K twill tkaninou. Tento typ vazby je nejen esteticky přitažlivý, ale zároveň poskytuje rovnoměrné mechanické vlastnosti ve dvou směrech (0°/90°).

Vnitřní vrstvy: Unidirekcionální (UD) prepreg

Hlavní pevnost a tuhost desky zajišťují vnitřní vrstvy z UD prepregu, kde jsou uhlíková vlákna orientována v různých směrech (například 0°, 45°, -45°, 90°). Tato kombinace umožňuje optimalizovat mechanické vlastnosti desky podle konkrétních požadavků na pevnost a pružnost.

2. Proces výroby karbonové desky

Krok 1: Připrava forem a separační vrstvy

Před samotným kladením vrstev je nutné připravit formu, která definuje tvar a povrchovou kvalitu desky. Povrch formy se opatří separačním prostředkem, aby se zabránilo přilnutí pryskyřice.

Krok 2: Kladení vrstev prepregu

Každá vrstva prepregu je pečlivě položena podle předem stanoveného vzoru:

• První a poslední vrstva: 3K twill pro estetiku a rovnoměrné vlastnosti.

• Vnitřní vrstvy: UD prepreg s přesně definovanými směry vláken (např. 0°/90° nebo 0°/45°/-45°/90°) podle požadavků na pevnost a tuhost.

Krok 3: Komprese a vakuování

Po složení všech vrstev se materiál vloží do vakuového vaku a podrobí se odsávání vzduchu. Tento krok slouží k odstranění přebytečných plynů a rovnoměrnému slisování vrstev.

Krok 4: Autoklávová nebo lisovací polymerizace

Deska je poté vytvrzena v autoklávu nebo lisovací formě při řízené teplotě a tlaku. Tento proces zajišťuje dokonalé prosycení vláken pryskyřicí a minimalizuje vznik defektů.

Krok 5: Finální úpravy

Po vytvrzení je deska vyjmuta z formy a opracována na požadované rozměry. Hrany mohou být zbroušeny a povrch případně upraven lakováním nebo leštěním.

3. Výhody této konstrukce

• Vysoká pevnost a tuhost díky optimalizované orientaci UD vrstev.

• Nízká hmotnost při zachování mechanických vlastností.

• Estetický vzhled díky 3K twill tkanině na povrchu.

• Odolnost vůči vnějším vlivům, jako jsou vlhkost, chemikálie a mechanické namáhání.

Závěr

Výroba karbonových desek je komplexní proces vyžadující precizní kontrolu materiálů a podmínek výroby. Kombinace 3K twill tkaniny na povrchu a vnitřních UD vrstev v různých směrech umožňuje vytvořit desky s vynikajícími mechanickými vlastnostmi a atraktivním vzhledem. Tyto desky nacházejí uplatnění v širokém spektru průmyslových odvětví, kde je klíčová pevnost, lehkost a odolnost.

Historie kompozitních materiálů: Od starověku po moderní technologie

Když se řekne kompozit, většina lidí si představí moderní materiály používané v letectví nebo kosmonautice. Ve skutečnosti ale kompozitní materiály provázejí lidstvo již tisíce let a jejich historie sahá až do starověku. Jde o materiály složené ze dvou či více složek s odlišnými vlastnostmi, které v kombinaci vytvářejí materiál s lepšími mechanickými či fyzikálními charakteristikami.

Starověk: První kompozity

Lidé využívali kompozitní materiály již před tisíci lety. Například staří Egypťané vyráběli překližku lisováním tenkých vrstev dřeva s různou orientací vláken kolem roku 3400 př. n. l. Používali také směs hlíny a slámy k tvorbě cihel již kolem roku 1500 př. n. l., což zvyšovalo jejich pevnost a odolnost proti praskání. Egypťané také mezi lety 2181-2055 př. n. l. využívali vrstvy lněného plátna nebo papyru namočené v sádře k výrobě kartonáže. Mongolové kolem roku 1200 n. l. vyvinuli první kompozitní luky vyrobené z kombinace dřeva, bambusu, kostí, šlach, rohů a hedvábí spojených přírodní pryskyřicí.

Středověk a renesance: Vývoj stavebních materiálů

Ve středověku se kompozitní materiály objevovaly hlavně v architektuře a stavitelství. Používala se například kombinace dřeva, malty a proutí na stavbu domů. Ve východní Asii byly hojně využívány lakované materiály s vláknitými výztužemi pro výrobu zbraní a dekorativních předmětů.

Průmyslová revoluce: Kompozity na vzestupu

S příchodem průmyslové revoluce v 18. a 19. století začalo systematické studium materiálů a jejich vlastností. V 70. a 90. letech 19. století umožnila polymerizace přeměnu syntetických pryskyřic z kapalného do pevného stavu. Byly vyvíjeny první moderní kompozity, jako jsou železobeton (kombinace betonu a oceli) a lamináty na bázi fenolických pryskyřic.

20. století: Éra syntetických kompozitů

Pravý rozmach kompozitních materiálů nastal ve 20. století s objevem plastů a syntetických vláken. Na počátku 20. století se začaly vyvíjet plasty jako vinyl, polystyren, fenolické a polyesterové pryskyřice. V roce 1930 Owens Corning zahájil průmysl polymerových vláken (FRP) zavedením prvních skleněných vláken. V roce 1936 byly patentovány nenasycené polyesterové pryskyřice. Druhá světová válka přinesla rozvoj FRP materiálů do reálné výroby a v roce 1947 byl testován první automobil s celokompozitní karoserií.

V 50. letech 20. století se vyvinuly výrobní metody jako pultruze, vakuové lisování a vinutí vláken, které se staly základem velkorozměrových raketových motorů. V roce 1961 bylo patentováno první uhlíkové vlákno, které se brzy začalo komerčně využívat, přičemž hlavním trhem v té době byl lodní průmysl. V 70. letech automobilový průmysl předstihl lodní sektor jako největší odběratel kompozitních materiálů.

Současnost a budoucnost: High-tech kompozity

Od poloviny 90. let se kompozitní materiály staly běžnou součástí výroby a stavebnictví, kde nahradily tradiční materiály. V roce 2005 se vývoj letounu Boeing 787 Dreamliner stal důkazem využitelnosti kompozitů pro vysoce pevné a tuhé aplikace.

Dnes jsou kompozitní materiály klíčové v automobilovém, leteckém, kosmickém i stavebním průmyslu. Podle statistik MarketsandMarkets dosáhl celosvětový trh kompozitních materiálů v roce 2015 velikosti 69,5 miliardy