Komposiittien rakenne muodostuu yleensä niin, että toinen komposiitin materiaaleista muodostaa matriisin, johon muut materiaalit sitoutuvat ja sijoittuvat. Matriisin tarkoituksena on pitää kuidut tai muut komponentit paikallaan. Usein muut materiaalit ovat matriisiin sijoitettuja lujitteita. Näiden lujitteiden muodon mukaan komposiitit jaetaan partikkelilujitettuihin, kuitulujitettuihin ja laminaattikomposiiteihin. 

Komposiitteja voidaan luokitella eri tavoin. Yhtenä luokitteluna voidaan käyttää seuraavaa luokittelutapaa: 

• Kuitulujitetut komposiitit 
• Laminaattikomposiitit
• Partikkelikomposiitit
• Kerros- eli sandwich -rakenteet 

1. Kuitulujitetut komposiitit

Kuitulujitettuja komposiitteja on eniten käytetty rakenteellisiin kohteisiin. Kuitulujitusta käytetään parantamaan matriisimateriaalin lujuutta, jäykkyyttä sekä väsymiskestävyyttä. Kuitumateriaalit ovat yleensä hyvin lujia ja jäykkiä, mutta samalla suhteellisen hauraita. Kuitulujitettuija komposiitteja ovat esimerkiksi lasi- ja hiilikuitumateriaalit, teräsbetoni (betoni + terästangot) sekä oljilla lujitettu savi ja puu.

Matriisi suojaa kuituja, sitoo materiaalin yhteen, antaa lujuuden ja sitkeyden sekä välittää kuormituksen kuitujen kannettavaksi. Kuidut kantavat kuormituksen. Lujuus kohoaa matalissa lämpötiloissa ja säilyy myös korkeissa lämpötiloissa.

Kuitumateriaaleina komposiiteissa voidaan käyttää erilaisia materiaaleja: 

-Wolframi 
-Teräs (teräsvyörenkaat, teräsbetoni)
-Lasikuitu
-Hiilikuitu
-Aramidikuidut (Kevlar)
-Muut polymeerikuidut
-Boorikuidut, grafiittikuidut
-Keraamiset kuidut (whiskers) 

Kuidut voidaan järjestää monella eri tavalla. Ne voivat olla jatkuvia, yhdensuuntaisia, lyhyitä, satunnaisesti suuntautuneita tai ristikkäisinä kerroksina. Perinteiset kuitulujitetut komposiittityypit ovat halkaisijaltaan pyöreitä, lujia kuituja heikommassa matriisissa. Kuidut voivat olla myös sisältä onttoja ja poikkileikkaukseltaan muita kuin pyöreitä. 



Kuva 2. Erilailla järjestettyjä kuituja.
Lähde: Tampereen teknillinen yliopisto, Materiaaliopin laitos. 

Alla on esitetty esimerkkejä kuitulujitettuista komposiittimateriaaleista.  

Kuitu / polymeerimatriisi 

Para-amidi (Kevlar) / epoksi 
Para-amidi (Kevlar) / polyesteri 
C (grafiitti) / epoksi 
C (grafiitti) / polyesteri 
C (grafiitti) / polyeetterieetteriketoni (PEEK) 
C (grafiitti) / polyfenyleenisulfidi (PPS) 

Kuitu / metallimatriisi

B / Al 
Al2O3 / Al 
Al2O3 / Mg 
SiC / Al 
SiC / Ti

Kuitu / keraamimatriisi 

Nb / MoSi2 
C / C 
C / SiC 
SiC / Al2O3 
SiC / SiC 
SiC / Si3N4 
SiC / Li-Al-silikaatti (lasikeraami) 

sivun alkuun

2. Laminaattikomposiitit 

Laminaattikomposiiteissa asetetaan useita kerroksia päällekkäin, ja kerrokset voivat olla lujitettuja yksisuuntaisilla kuiduilla. Esimerkiksi lentokoneen lattiaa varten voidaan rakentaa vuorottelevista alumiinilevyistä ja Kevlarilla yksisuuntaisesti lujitetuista polymeerilevyistä materiaali, jolla on hyvä jäykkyys pituussuunnassa, mutta myös riittävät lujuusominaisuudet poikkisuunnassa. Laminaattikomposiitteja ovat esimerkiksi: 

- Ohutpinnoitteet 
- Suojapinnoitteet
- Varsinaiset laminaatit (esimerkiksi vanerit)
- Bimetallimateriaalit 



Kuva 3. Komposiitti, joka koostuu vuorottelevista materiaalikerroksista. Vasemmalla olevan levyn ominaisuudet ovat levyn tasossa anisotrooppiset ja oikeanpuoleisen isotrooppiset.
Lähde: Tampereen teknillinen yliopisto, Materiaaliopin laitos. 

sivun alkuun

3. Partikkelikomposiitit 

Käyttämällä kovia, lujia ja jäykkiä partikkeleja matriisimateriaalissa, saadaan ominaisuuksia parannettua kaikissa tarkastelusuunnissa. Partikkelilujitetut komposiitit jaetaan lujitemateriaalin partikkelikoon mukaan. Komposiitit ovat joko dispersiolujitettuja tai partikkelilujitettuja komposiitteja. Dispersiolujitetuissa komposiiteissa partikkelikoko on pieni, minkä vuoksi niillä on tehokas lujittamisvaikutus. Partikkelilujitettuja komposiitteja ovat esimerkiksi: 

- betoni (sementti + kivi)
- Piikarbidilujitteiset alumiiniseokset (10-20 % SiC) 
- Kovametallit (60-90 % wolframikarbidipartikkeleja kobolttipohjalla)
- Sähköiset kontaktimateriaalit (W-partikkelit hopeamatriisissa)
- Täyteainepolymeerit, esimerkiksi sähköä johtavat polymeerit 

sivun alkuun

4. Sandwich- eli kerrosrakenteet

Pyrittäessä jäykkiin ja kevyisiin rakenteisiin käytetään yleensä kerrosrakenteisia komposiitteja. Sandwich-rakenteissa ohuet pintalevyt liitetään paksumpaan, kevyeen ydinosaan. Tällöin saadaan aikaiseksi ominaislujuudeltaan ja jäykkyydeltään hyviä rakenteita. Mikään sandwich -rakenteen elementeistä ei ole yksinään luja eikä jäykkä. Sitten kun elementit yhdistetään varsinaisilla sandwich-rakenteilla on molemmat ominaisuudet.

Sandwich -rakenteita ovat: 

- Aaltopahvi 
- Rakennuselementit (teräs/vuorivilla/teräs tai teräs/polyuretaani/teräs)
- Kennorakenteet 



Kuva 4. Sandwich-rakenteinen komposiitti. 
Lähde: Tampereen teknillinen yliopisto, Materiaaliopin laitos. 

sivun alkuun