ماتریس کامپوزیت : با توجه به افزایش جمعیت در سراسر دنیا و روند رو به کاهش مواد و منابع طبیعی و سوخت‌های فسیلی باید استفاده از مواد مصنوعی را تا سطحی که به طبیعت آسیبی نرسانند افزایش دهیم تا بتوانیم منابع طبیعی بیشتری را از خطر حفظ کنیم. کامپوزیت‌ها ازجمله این منابع هستند که در صنعت ساختمانی و مقاوم سازی ساختمان می‌توانند جایگزین‌های مناسبی برای آهن و چوب باشند که امروزه در بخش‌های مختلف ساخت و ساز ساختمان کاربرد دارند و کامپوزیت‌های ساختمانی از پرکاربردترین مواد کامپوزیتی محسوب می‌شوند.

در مهندسی مدرن، مواد نقش حیاتی در طراحی، ساختار، عملکرد و کارایی محصول دارند. گاهی اوقات مواد مهندسی به طور طبیعی نمی توانند مشخصات محصول را به طرز راضی کننده ای برآورده کنند. بنابراین، مواد جدید برای تطبیق با طیف گسترده ای از الزامات مهندسی با ترکیب دو یا چند ماده با هم به وجود می آید. این مواد به عنوان مواد کامپوزیت شناخته می شوند. این پانل‌ها در برابر طوفان و نفوذ حشرات به داخل ساختمان مقاوم‌اند و از ایجاد شکاف و تیرگی در دیواره خانه‌های پیش ساخته جلوگیری می‌کنند و علاوه بر این مواد کامپوزیتی دربرابر ارتعاشات زلزله عملکرد بهتری از سایر مواد و مصالح دارند و بهترین گزینه جهت مقاوم سازی سازه دربرابر لرزه هستند.

مصالح ماتریس کامپوزیت : 
کامپوزیت تقویت شده با فیبر ( FRC ) یک ماده کامپوزیت با عملکرد بالا است که از سه جزء تشکیل شده است:

• الیاف به عنوان فاز متقارن یا پراکنده
• ماتریس به عنوان فاز پیوسته
• یک منطقه بین فاز خوب یا رابط

ماتریس اساساً یک ماده یکسان و یکپارچه است که در آن سیستم فیبر کامپوزیت جاسازی شده است. این روند کاملاً مداوم است. ماتریس محیطی را برای اتصال و نگهداری تقویت کننده ها در یک چیز سخت و جامد فراهم می کند. و این حفاظت را برای تقویت کننده ها در برابر آسیب های زیست محیطی  ( بافت، رنگ، دوام و قابلیت ) ارائه می دهد.

دسته‌بندی کامپوزیت‌ها از لحاظ نوع تقویت کننده :

• FRC : کامپوزیت‌های تقویت شده با فیبر
• PRC : کامپوزیت‌های تقویت شده توسط ذرات

انواع مصالح ماتریس کامپوزیت :
سه نوع ماتریس کامپوزیتی  در زمینه مهندسی وجود دارد از جمله :

Ceramic matrix ( ماتریس سرامیک ) کامپوزیت های ماتریس سرامیکی ( CMCs ) یک زیر گروه از مواد کامپوزیتی هستند. آنها از الیاف سرامیکی که در یک ماتریس سرامیکی تعبیه شده اند تشکیل شده اند. یک سرامیک تقویت شده با سرامیک ( CFRC ) تشکیل می شود. ماتریس و الیاف می تواند از هر ماده سرامیکی باشد.
مواد CMC برای غلبه بر نواقص عمده مانند شکستگی، شکنندگی و محدودیت مقاومت شوک حرارتی طراحی شده اند که در مقابل سرامیک فنی سنتی است.

نوع دوم از ماتریس کامپوزیت : 

• Metal matrix ( ماتریس فلزی )

کامپوزیت ماتریس فلزی ( MMCs ) مواد کامپوزیتی است که شامل حداقل دو قسمت می باشد :

۱ ـ  یک فلز ۲ ـ  ماده دیگر یا یک فلز مختلف.

ماتریس فلزی به وسیله ماده دیگری برای افزایش قدرت و پوشش تقویت شده است و از آنجایی که سه یا چند جزء تشکیل دهنده در آن وجود دارد، این ماتریس ترکیبی نامیده میشود. در برنامه های ساختاری، ماتریس معمولاً از یک فلز سبک تر مانند منیزیم، تیتانیوم یا آلومینیوم تشکیل شده است. در کاربرد  با دمای بالا، ماتریس های آلیاژی کبالت و کبالت- نیکل رایج هستند. تولید اصلی ( MMC ) اساساً به سه نوع تقسیم می شود : جامد، مایع و بخار. کربن مداوم، کاربید سیلیکون یا الیاف سرامیکی بعضی از موادی هستند  که می تواند در مواد ماتریس فلزی جاسازی بشوند. ( MMCs ) مقاوم در برابر آتش، در طیف گسترده ای از درجه حرارت کار می کنند، رطوبت را جذب نمی کنند، و هدایت الکتریکی و حرارتی بهتر دارند. آنها همچنین کاربردی دارند که  در برابر آسیب های رادیواکتیو مقاوم هستند. اکثر فلزات و آلیاژها ماتریس خوبی برای کاربردهای کامپوزیت دارند. نوع سوم از ماتریس کامپوزیت : 

• Polymer matrix (ماتریس پلیمر)

ماتریس پلیمر - کامپوزیت ماتریکس پلیمر ( PMCs ) را می توان به سه نوع زیر تقسیم کرد، یعنی گرما سخت، گرما نرم و لاستیک. پلیمر یک مولکول بزرگ است که از تکرار واحدهای ساختاری متصل به پیوندهای شیمیایی کووالانسی تشکیل شده است. PMC شامل یک ماتریس پلیمری است که همراه با فاز پراکنده فیبری تقویت شده است. آنها با روش های ساخت آسان ارزان تر هستند. PMC ها تراکم کمتری نسبت به فلزات و سرامیک ها دارند و می توانند در مقابل اتمسفر و دیگر انواع خوردگی مقاومت کنند و همچنین مقاومت بیشتری نسبت به هدایت جریان الکتریکی نشان دهند.

کاربرد  مصالح ماتریس کامپوزیت :

• میلگرد برق
• ورقه ورقه شدن تزئینی
• آشپزخانه با کارایی بالا
• مهر و موم و واشر
• سیستم های حفاظت حرارتی ( قادر به دستیابی به درجه حرارت بالا، شرایط شوک حرارتی و ارتعاش سنگین )
• کامپوزیت برای توربین های با درجه حرارت بالا مانند اتاق های احتراق، چاه های استاتور و تیغه های توربین
• دیسک های ترمز و اجزای ترمز سیستم مورد استفاده در محیط های شوک شدید
• قطعات برای مشعل ها، دارندگان شعله و کانال های گاز داغ

ویژگی ورق‌های کامپوزیت درنمای ساختمان : 
سبک بودن، سطح هموار و یکنواختی رنگ، شکل پذیری، تنوّع رنگ، مقاومت در برابر آتش‌سوزی، عملکرد غیریکپارچه در زلزله، امکان آب بندی نما، بی‌نیازی به شستشو، قابلیت تعویض پانل‌ها، خواص آکوستیک استفاده از کامپوزیت هزینه‌های ساختمان را تا حد بسیار زیادی پایین می‌آورد و در مقابله با زلزله اهمیت فراوانی دارد و می‌توان گفت در مقایسه با آجر و سیمان ۵۰ برابر سبکتر است. کامپوزیت علیرغم سبکی مقاومت بالایی دارد و انواع فشارها و ضربه‌ها را جذب کرده و در برابرشان مقاومت می‌کند. بنابراین برای مقاوم سازی ساختمان و مقاوم سازی سازه نقش به سزایی می تواند داشته باشد.

در مطلب دیگری مقاله ای با عنوان میلگرد کامپوزیت GFRP قرار داده ایم تا اطلاعات شما کامل شود.