Materiale CompoziteMaterialele compozite sunt amestecuri de materiale asociate pentru a ndeplini o anumit caracteristic. Combinaia poate cuprinde materiale de acelai tip, de exemplu dou metale care au n stare solid structuri net diferite sau materiale diferite ca de exemplu sticl i plastic.Principalele clase de materiale care se utilizeaz la obinerea de compozite sunt:-metalele,-polimerii i elastomerii,-sticlele i ceramicile.Obinerea acestor materiale a fost dictat de considerente practice deoarece, prin reunirea mai multor componente se pot atinge asociaii unice de proprieti, de exemplu rigiditate mare i densitate mic. Proprietile materialelor compozite pot fi reglate pentru orice valoare, ntr-un domeniu larg, prin ajustarea compoziiei lor. De cele mai multe ori proprietile materialelor compozite sunt superioare proprietilor componentelor individuale ca urmare a fenomenului desinergie.Majoritatea compozitelor sunt formate dintr-o faz continu, majoritar, numitmatricei o faz minoritar. Faza minoritar poate avea geometrie tridimensional (pulberi, particule poliedrice sau corpuri rotunde), bidimensional (lamele, laminate) sau unidimensional (fire, fibre sau filamente). Materialele de form tridimensional au primit denumirea deumpluturi disperseiar laminatele i fibrele denumirea deageni de ranforsare.Ofibrse definete ca fiind un material sub form de filament(e), cu o lungime mai mare dect 100 mm i un raport de form, lungime / diametru, mai mare de 10. Ele pot fi amorfe, monocristaline sau policristaline. n funcie de lungimea lor fibrele pot fi scurte, numite i fibre discontinue cu raportul de form de la 10 la 10 000 sau lungi (fibre continue), cu raportul de form peste 10 000.O categorie aparte de ageni de ranforsare sunt particulele monocristaline, cu diametre sub 1mm i raport de form de 1020, numitemicrofibre (whiskers). Datorit dimensiunilor lor reduse acestea posed un grad nalt de perfeciune structural i chimic, valori foarte ridicate pentru rezisten, modul elastic i alungire la rupere. Tot datorit dimensiunilor acestea pot prezenta un potenial pericol pentru sntate, n procesele de fabricaie, deoarece sunt uor de inhalat.Clasificarea compozitelor n funcie de natura lor se face avnd n vedere materialul matricei. Exist compozite polimerice, compozite metalice, compozite ceramice.Corelarea proprietilor unei compozite cu structura ei (matricea, natura i tipul umpluturii) fac obiectul de studiu almicromecanicii.Performanele materialelor compozite asociate cu costurile nu foarte ridicate implicate de producerea lor i cu gradul mult redus de poluare pe care l induc datorit posibilitilor de reciclare, fac din ele, cu certitudine, materialele viitorului, studiate, dezvoltate i mbuntite n prezent.

n figura este prezentat schematic aspectul unei compozite ranforsate cu fibre:Seciune transversal printr-un material compozit fibros, metal - SiC

n decursul obinerii la fel ca i n timpul utilizrii lor, materialele compozite pot fi supuse operaiilor de distrugere: (micro)fisurare, delaminare, rupere. Cea mai sensibil regiune de unde se iniiaz aceste fenomene este interfaa matrice / material de umplutur de aceea pentru a prentmpina apariia fenomenelor nedorite ca i pentru a controla ntr-un grad mai mare proprietile materialului se practic acoperirea materialului de umplutur cu un film cu caracteristici cunoscute.Compozite cu matrice polimericNumite imase plastice ranforsate, compozitele polimerice reprezint ntre primele materiale compozite produse industrial. nc din 1941 s-a realizat un material bazat pe rini fenolformaldehidice ranforsate cu fibr de bumbac, cunoscut sub numele detextolitiar la sfritul celui de-al doilea rzboi mondial s-a nceput producerea de materiale polimerice ranforsate cu fibr de sticl cu aplicaii ale acestor materiale extinse n construcia de avioane, nave, maini, n industria bunurilor de larg consum, devenind unele dintre cele mai utilizate materiale structurate uoare.Exist dou tipuri principale de materiale compozite polimerice: ranforsate cu fibre scurte i ranforsate cu fibre continue. Primele sunt de obicei ranforsate cu fibr de sticl i au aplicaii majore n industria bunurilor casnice, a materialelor de construcii i automobilelor. Al doilea tip de compozite conine fibre lungi, dure, aliniate n matricea polimeric (fibre carbon de exemplu) i sunt utilizate cu precdere n industria aeronautic i de explorare a spaiului cosmic.Compozitele polimerice cu fibr de sticlsunt materiale uoare, necorodabile i ieftine. Ele au o rezisten remarcabil pe un interval larg de temperatur, de la cca. -40oC pn la 260oC i un coeficient de dilatare mic ceea ce permite utilizarea lor n mediu exterior, ca nlocuitori de materiale de construcie tradiionale (igle), pentru repere auto dar i n construcia de rezervoare de ap cald i de abur. Materialele de acest tip au o inerie chimic remarcabil, ceea ce permite utilizarea lor n fabricaia de utilaj chimic. Matricea polimeric este constituit din mase plastice termoreactive sau termoplastice cum sunt rinile de poliesteri nesaturai, rinile epoxidice, fenolice, siliconice, uneori amestecate cu materiale de umplutur cum sunt pulberile de cret, (CaCO3) sau de aluminosilicai, (Al2SiO5). Filamentele de sticl sunt suple, rezistente, incasabile i se pot prezenta sub form de mnunchiuri numiteroving, sub form de fire sau sub form de esturi.Compozitele polimerice ranforsate cu fibre lungi, pentru industria aero-spaial, se obin mai ales din polimeri termoplastici i fibre carbon i se prezint n dou forme i anume cu fibrele orientate statistic, respectiv cu fibrele ntr-o estur unidirecional. Acestea sunt materiale noi care se obin pe baza unor procedee moderne de termoformare i turnare rapid sub presiune, sub form de laminate ce se utilizeaz la obinerea de materiale stratificate.Fibrele carbon,(fibre C)sunt utilizate pentru obinerea de materiale compozite polimerice cu proprieti speciale. Ele sunt caracterizate de rigiditate, rezisten mare, densitate mic i un coeficient negativ de dilatare termic longitudinal; au o stabilitate termic extraordinar fiind singurul agent de ranforsare cunoscut care are un domeniu termic de utilizare peste 1300oC. Prima sintez de fibr carbon i se datoreaz lui T.A. Edison care n 1879 a carbonizat mtase artificial pentru filamentele utilizate la lmpile cu incandescen. Tehnologiile moderne dateaz ns de dup 1950 cnd s-a pornit de la filamente de mtase artificial sau PNA care au fost grafitizate. Fibre ieftine, cu performane medii s-au obinut i din asfalt sau din smoal. Fibrele au structura unor cristalite cu forma lamelar a grafitului, cu planul de clivaj orientat longitudinal de-a lungul axului fibrei.Compozitele de tip grafit-rin epoxi se utilizeaz inclusiv la obinerea de structuri primare ale avioanelor cum sunt aripile sau coada. Compozitele clasice de acest tip sunt ns casante i n timp pot suferi procesul de delaminare care duce la scderea proprietilor mecanice ale materialului. Cu proprieti superioare este un material compozit al ultimilor ani, grafit - PEEK poli(eterceton).Cele mai directe efecte ale ranforsrii sunt mbuntirea rezistenei la rupere, sr, i a rigiditii materialului, reflectat n creterea valorii modulului Young, E, a creterii rezistenei la oboseal i la vibraii. Materialele de acest tip au, comparativ cu masa plastic fr umplutur, temperaturi de nmuiere, T, mai ridicate i coeficieni liniari de dilatare termic redui. n tabelul urmator sunt prezentate valorile unor proprieti termice i mecanice corespunztoare unei compozite de referin, n care fracia volumic de material de umplutur este F = 0,2, comparativ cu valorile acelorai proprieti pentru polimerii termoplastici neranforsai.Alturi de fibrele carbon, se pot utiliza ca ageni de ranforsarefibrele aramid.Aramideste termenul generic pentru poliamidele aromate. Ele conin lanuri macromoleculare extinse i sunt rigide iar fibrele se produc cu lanurile orientate de-a lungul axei fibrei. Fibrele aramid au cea mai mare rezisten specific cunoscut dintre toate fibrele, sunt foarte uoare i tenace i se utilizeaz de aceea n fabricarea de compozite polimerice utilizate n industria aeronautic, n fabricarea de echipamente sportive i dispozitive electronice. Fibrele aramid au compatibilitate mai bun cu rinile polimerice, comparativ cu fibrele carbon dar majoritatea proprietilor lor sunt sub cele ale acestora din urm.Utilizarea i a altor forme de materiale de umplutur a fost dezvoltat n ultimii ani. Un exemplu sunt microfibrele safir care conduc la obinerea unor compozite cu proprieti mecanice remarcabile.

Proprieti mecanice i termice ale unor materiale termoplastice ranforsate cu fibre scurte.PolimerFibrFDensitate[g/cm3]E[GPa]sr[MPa]T[oC]

Poli-propenfr00,911,93960

sticl0,21,147,5110150

Nylon 6,6fr01,143,2105100

sticl0,21,4610230250

carbon0,21,2820250255

Rin epoxisticl0,21,589140165

PEEKcarbon0,21,4516215310

Un fenomen care poate modifica profund proprietile unei compozite cu matrice polimeric estetranscristalizarea. Transcristalizarea mbuntete mult aderena fibrelor la matricea polimeric i proprietile mecanice interfaciale deoarece mpiedic formarea unui strat bogat n impuriti i deci cu rezisten sczut. S-au propus de aceea metode de inducere a transcristalizrii, prin tratarea superficial a fibrelor cu substane care au unitatea structural similar cu a matricei polimerice pentru a favoriza formarea de nuclee de cristalizare care apoi, printr-un control riguros al temperaturii, pot fi lsate s dezvolte regiuni cristaline de amploarea dorit.

Compozite cu matrice metalicMaterialele de acest tip au proprietile influenate de trei factori:-natura i structura matricei metalice,-tipul de material de umplutur,-interfaa matrice / material de umplutur.Se admite n general existena a trei categorii de compozite metalice, difereniate pe baza materialului de umplutur care poate fi sub form de particule, fibre scurte i fibre lungi sau folii.Ca materiale pentru matrice se pot utiliza o mulime de metale i de aliaje. Cele mai des folosite sunt prezentate n continuare.Aliajele de aluminiu, i-au gsit numeroase aplicaii n industria aeronautic datorit densitii lor sczute, a rezistenei mecanice, a duritii i a rezistenei la coroziune. Sunt de amintit aliajele Al-Cu-Mg, Al-Zn-Mg-Cu i Al-Li cu microelemente de aliere (Mg, Cu, Zr) care au densitate redus i modul de elasticitate mare. Aliaje de aluminiu capabile s concureze aliajele de titan se obin prin mrirea rezistenei mecanice datorit prezenei unor compui intermetalici ai metalelor tranziionale. Astfel sunt compoziiile Al-Fe-V-Si care prin solidificare rapid formeaz structuri fin granulate care conin siliciuri sferice de 40-50 nm de Al2(Fe,V)3Si.Aliajele de titanse creeaz avnd ca obiectiv obinerea unor rezistene specifice mari pentru materiale cu temperatur de topire relativ ridicat, rezisten mecanic bun chiar i la temperaturi mari i rezisten la coroziune; aceste materiale sunt utilizate n industria aeronautic i aerospaial, la fabricarea de turbine, palete de compresor, fuselaje i a altor piese, utilizarea lor pe scar mai larg fiind limitat de pre.Aliajele de magneziuformeaz o alt categorie de materiale uoare utilizate n industria aeronautic. Acest tip de materiale sunt dificil de prelucrat la rece.Aliajele de cupruse utilizeaz n obinerea de conductori sau supraconductori (cu niobiu de exemplu).Compuii intermetalici au structuri cu grad de ordonare ridicat ceea ce determin variaii mai mici ale proprietilor la creterea temperaturii dar i ductiliti foarte sczute, care pot fi ameliorate prin aliere cu bor, element ce modific interfaa dintre granulele cristalitelor. Un exemplu este siliciura de molibden, MoSi2, care prezint stabilitate la temperaturi de pn la 1200oC n atmosfer oxidant, utilizat de aceea pentru elementele de nclzire n furnale.Compozit oxid de aluminiu - metal (Al2O3- M):oxidul de aluminiu alumina are o compatibilitate redus cu topitura de aluminiu. Fibrele de alumin se utilizeaz pentru obinerea de compozite cu matrice de aluminiu aliat cu litiu, prin realizarea de structuri chimice stabile la interfa, de tipul LiAlO2. Alumina se mai poate utiliza ca material de umplutur n asociere cu matrici din aliaje de magneziu. Alturi de oxid de aluminiu, fibrele pot conine i oxid de zirconiu, ZrO2, care poate determina apariia, la interfa cu o matrice de aluminiu ,de combinaii intermetalice ZrAl3. Fibrele utilizate pot conine numai alumin (fibraFPcu 99% a-alumin, fibraAlmaxcu 99,5%) sau alumin aliat cu ali oxizi (Sumika: 85% alumin i 15% SiO2,Nextel: 62% alumin, 14%B2O3i 24%SiO2,Saffilcu 95%alumin policristalin i 5%SiO2). Mrirea compatibilitii acestor fibre cu topiturile de metale se face prin depuneri din stare de vapori de nichel sau aliaje ale acestuia cu titanul. n acest caz matricea poate fi alctuit din aliaje de aluminiu, de crom sau de nichel.Compozita carbur de siliciu - metal (SiC - M):Carbura de siliciu, SiC, se poate prezenta sub form de fibr, microfibr sau pulbere. Fibrele SiC sunt compatibile cu aliajele de aluminiu i de magneziu dar nu sunt complet stabile n aliajele de titan ceea ce determin apariia unei varieti de compui la interfa, funcie de compoziia aliajului, determinnd proprietile compozitei. Acest fapt este prevenit prin acoperirea fibrei cu un film de TiB2.Fibra de SiC se obine prin depunerea chimic a vaporilor, pe un suport de filamente de wolfram sau de carbon i stabilizarea superficial cu un strat nestoechiometric, bogat n SiC. Comercial sunt cunoscute sub numele deSCS(Textron). O alt metod de obinere pornete de la precursori organici de tipul policarbosilanilor reticulai n atmosfer de oxigen i supui apoi pirolizei. Ele prezint o bun rezisten i rigiditate iar stabilitatea termochimic, densitatea i coeficientul de dilatare termic sunt mai mici dect a compuilor ceramici refractari. Cele mai cunoscute sunt comercializate sub numele deNicalon(Nippon Carbon),TyrannoiLox-M(UBE Industries Ltd.) Tratarea lor superficilal se poate face prin oxidare pasiv, cu cantiti mari de oxigen, cnd se obin suprafee netede sau prin oxidare activ, n atmosfer srac n oxigen, cu obinerea de suprafee rugoase.Compozite fibr de bor metal (B/W- M):Fibrele de bor au o rezisten similar cu a celor de sticl i un modul de elasticitate asemntor cu al fibrelor carbon. Ele se obin prin depunerea pe o srm de wolfram, fierbinte, a borului rezultat din reacia de reducere a clorurii de bor cu hidrogenul:3BCl3(g)+ 3 H2(g)3B(s)+ 6HCl(g)Fibrele de bor sunt uor udate de materialul matricii care poate fi polimeric sau metalic, n special aluminiu. Dezavantajul const n reactivitatea mrit a borului fa de majoritatea metalelor, incluznd aluminiu, titan sau magneziu, de aceea fibrele de bor se protejeaz cu un strat de nitrur de bor, BN, carbur de siliciu, SiC, sau carbur de bor, B4C3. Compozitele cu fibr de bor au aplicaii care cuprind fabricarea navelor spaiale, aplicaii militare dar i n fabricarea de echipamente sportive uoare i rezistente.Compozite fibr de carbon - metal (C - M):Utilizarea fibrelor carbon ca ageni de ranforsare n compozite metalice a fost studiat n ultimii 15 ani. Acoperirea fibrelor carbon cu pelicule de borur de titan, Ti-B, sau silice,SiO2, reprezint un mod de reglare a compatibilitii lor cu matricea metalic, de obicei din aluminiu i aliajele sale, realiznd o reglare a proprietilor materialului.Compozite hibridesunt materiale care conin dou sau mai multe tipuri de fibre i matrici alese pentru satisfacerea unor cerine specifice pe care materialul trebuie s le ndeplineasc. nlocuirea parial a fibrelor scumpe cu fibre mai ieftine reprezint un alt motiv al apariiei acestui tip de materiale. O compozit hibrid cu rezisten remarcabil la oboseal este obinut alternnd straturi de aliaj de aluminiu de nalt rezisten cu straturi de fibr aramid n matrice de rin epoxi n materialul numitARALL, utilizat la obinerea de fuselaje, aripi inferioare etc.Compozite cu matrice ceramicAcest tip de materiale a fost cercetat i dezvoltat n special pentru a obine valori foarte mari ale duritii dar i a altor proprieti mecanice: rigiditate, tenacitate, rezisten. n acest scop se pot utiliza dou tipuri de ageni de ranforsare: (1) particule sau (2) fibre i microfibre. Utilizri speciale sunt legate de obinerea de conductori, semiconductori i supraconductori.Ceramicile ranforsate cu fibrese pot obine pe cale umed sau n faz de gaz (CVD i CVI).Compozite cu matrice de sticlsunt dintre cele mai fiabile deoarece matricea de sticl poate fi controlat din punctul de vedere al proprietilor prin compoziia ei chimic.Fibrele utilizate ca ageni de ranforsare sunt, din punct de vedere chimic, combinaii anorganice; ele pot fi:-fibre carbon care imprim compozitei rezisten i rigiditate ridicat, duritate foarte bun i densitate mic. n plus fa de compozitele polimerice de acelai tip ele au un domeniu termic de utilizate mult mai larg, fiind stabile n atmosfer oxidant pn la 400o 500oC. Datorit coeficientului de dilatare, a, negativ al fibrelor carbon, compozita are a aproape nul. Aceste materiale au i un coeficient de friciune foarte redus;-fibre din oxizi care prezint o legare mai puternic fibr matrice ceea ce duce la o scdere a rezistenei la rupere. Compozitele de aluminiu - sticl aluminosilicat sau aluminosilicat de litiu s-au dovedit deosebit de stabile la oxidare, pn la temperaturi de 1000oC;-fibre de SiC utilizate ca ageni de ranforsare cu matrice de sticl sau ceramic vitroas combin duritatea cu rezistena i stabilitatea la oxidare. Ele prezint i o foarte bun rezisten la fisurare i rupere n atmosfer inert pn la temperaturi ridicate.Compozite ceramice refractaresunt materialele care au matricea alctuit dintr-un material puternic refractar, care nu poate fi prelucrat n stare viscoas. Din punct de vedere istoric primele astfel de compozite au fost cele C-C. Compozitele fibroase C-C s-au preparat prin impregnarea fibrelor C cu un material organic urmat de carbonizare, obinndu-se un material incasabil i inert n atmosfer neoxidant pn la 20000C. n prezena oxigenului materialul ncepe s se oxideze la 600oC. Protecia mpotriva oxidrii se poate realiza prin acoperiri succesive cu SiC, AlN sau alumin. Firma Rossigniol a adus pe pia (1987) compozita C-C-TiC n care fibrele rmn din carbon iar o parte din matricea de carbon este nlocuit cu carbur de titan i care are rezisten la uzur i stabilitate termic mai mare dar este casant i mai puin stabil la oxidare.Materiale gradient funcionalesunt materialele cu compoziie variat treptat de la ceramic la metal, de la o suprafa la alta. Aceast modificare continu a compoziiei duce la o modificare treptat a proprietilor. n aplicaii spaiale de exemplu materialele trebuie s reziste la temperaturi de pn la 1800oC i gradieni de 1300oC, trebuie s fie rezistente la oxidare superficial, dure pe partea rece i s fac fa gradientului de temperatur. Exemple de astfel de materiale sunt ZrO2parial stabilizat (PSZ) - oel inoxidabil, Ni-MgO, Al -AlN, Ni - Si3N4, TiB2-Cu sau TiC-aliaj NiAl.Compozitele ceramice ranforsate cu particule, microfibre sau peleiau ca principal caracteristic faptul c pot fi procesate n acelai mod cu ceramicile monolit adic prin prepararea pulberilor, compactare i sinterizare. Introducerea de materiale de ranforsare poate produce probleme legate de micorarea densitii, dispersia fazei introduse i reaciile chimice care pot apare ntre componenii celor dou faze.Microfibreleutilizate la ranforsarea ceramicilor pot fi de SiC, Si3N4, Al2O3. Fiind anizotrope, microfibrele au permis obinerea de texturi foarte diferite, funcie de tehnologia aleas. Scderea densitii induse de ctre microfibre a impus utilizarea cu precdere a presrii la cald iar compozita rezultat avea microfibrele orientate statistic. Acelai rezultat s-a obinut prin turnare. Structuri cu microfibre orientate longitudinal au fost obinute prin extrudere. Structurile izotrope sunt dificil de obinut i numai prin metalurgia pulberilor sau prin presare izostatic n vid sau la cald. Cel mai des utilizate sunt microfibrele de SiC care n matrice de alumin formeaz compozite utilizate n fabricarea de scule achietoare iar dac matricea este de SiC se utilizeaz la obinerea de pri componente ale motoarelor. Se pot fabrica materiale compozite i cu matrice de Si3N4. n msur mai mic se cunosc compozite cu microfibr de Si3N4i de safir.Particuleleutilizate la ranforsarea ceramicilor au dimensiuni de ordinul micronilor i realizeaz o cretere moderat a duritii materialului comparativ cu ceramica monolit. Materialele prezint avantajul procesrii cu procedee convenionale iar dezvoltarea lor iniial a fost datorat cerinelor tribologiei. Cele mai larg rspndite clase de compozite de acest tip sunt de alumin ranforsat cu SiC, TiC, BN, TiN; carbur de siliciu, SiC, ranforsat cu TiB3, TiC, AlN; nitrur de siliciu, Si3N4ranforsat cu SiC sau TiC.Peleiisunt structuri monocristaline n care raportul lungime: diametru este cuprins ntre 70mm:6mm i 15mm:1mm. Ei au aprut ca nlocuitori ai microfibrelor atunci cnd problemele de toxicitate ridicate de acestea au devenit acute. n practic se utilizeaz compozite de Si3N4cu pelei de SiC care au tenacitate bun, cu att mai remarcabil cu ct dimensiunile peleilor sunt mai mici.Materiale nanocompoziteau strnit interesul relativ recent dar proiectarea lor se bazeaz pe o observaie mult mai veche, aceea c proprietile interfaciale difer substanial fa de proprietile din interiorul unui material. n cazul materialelor nanocompozite interfaa este majoritar. Ceramicile nanocompozite au fost cercetate i produse n special pentru c reprezint materiale cu plasticitate mrit chiar i la temperaturi coborte. Materialele de acest tip pot fi cu particule dispersate inter- sau intragranular, cristaline sau amorfe, structurile dorite fiind rezultatul reglrii fine a parametrilor de fabricaie. Se cunosc materiale nanocompozite ca Al2O3 SiC, Al2O3 TiC, Al2O3 Si3N4, SiC amorf SiC, sau Si3N4 SiC. Tenacitatea acestor materiale este comparativ cu a compozitelor ceramice ranforsate cu microparticule dar au rezistene remarcabile la temperatura camerei (1000 MPa) i duritate mare. Tehnologiile de obinere sunt chimice sau de depunere de vapori pe cale chimic.Proprietile unor compozitelor ceramiceMatriceAgent de ramforsareFracie volumicRezisten[MPa]Temperatura de oxidare n aer, [oC]

SticlFibr C0,5600 - 700400 - 500

Sticl pyrexSiC0,3 0,5800800

CFibr C0,3 0,550 - 100600

SiCSiC0,3 0,525600

Al2O3Microfibr SiC0,37001000

Si3N4Microfibr SiC0,39801400

Materiale structurate complexesunt materiale compozite disperse alctuite dintr-o structur complex care are o textur macroscopic de mari dimensiuni. Este cazul de exemplu al aa numitelor ceramici duplex, alctuite din zone sferice largi coninnd fracii variabile de particule de ZrO2, dispersate ntr-o matrice ceramic. Este de asemenea cazul compozitelor stratificate alctuite din straturi cu compoziii diferite.n testarea materialelor ceramice compozite se urmresc o serie de proprieti mecanice ca tenacitatea, duritatea, rezistena la microfisurare. n tabel sunt prezentate cteva compozite ceramice i proprietile lor:

Schema de mai sus prezint o sintez a informaiilor expuse n acest subcapitol.Gama compozitelor este practic inepuizabil i dezvoltarea lor determin noi utilizri la fel cum i noile tehnologii i proiecte din domeniul energiei, explorrii spaiului cosmic, electronicii, construciei de maini, de nave i de rachete sau din domeniul militar determin intensificarea cercetrilor pentru gsirea de noi i noi materiale. Recent i domenii care nu sunt tradiional axate pe materiale sintetice, cum este medicina, vin s apeleze la aceast categorie de materiale n producerea de proteze compatibile cu organismul uman precum i de pri componente ale sondelor care investigheaz din interior diferite organe de exemplu prin tehnicile laparoscopice.