Verstärkungen spielen in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik eine zentrale Rolle. Sie werden verwendet, um die mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften eines Basismaterials zu verbessern. Ein breites Spektrum an Materialien kann durch Verstärkungen optimiert werden, einschließlich Metallen, Polymeren und Keramiken.

Ein bekanntes Beispiel ist die Verstärkung keramischer Werkstoffe. Keramiken weisen zwar hervorragende Wärmebeständigkeit und Härte auf, jedoch neigen sie dazu, spröde zu sein. Durch das Einbringen von Faserverstärkungskomponenten, wie etwa kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Fasern, wird die Bruchzähigkeit signifikant erhöht, ohne die vorteilhaften Eigenschaften zu beeinträchtigen.

Versteifende Einschlüsse sind eine weitere Form der Verstärkung. Dabei handelt es sich um kleine Teilchen oder Fasern, die in die Matrix eingebettet werden, um deren Festigkeit und Haltbarkeit zu erhöhen. Diese Technik wird häufig in Metallen und Kompositwerkstoffen angewendet.

Im Bauwesen sind Stahlbewehrungen ein gängiges Verstärkungsmedium für Betonstrukturen. Stahlstangen oder -drähte werden in den Beton eingebettet, um dessen Zugfestigkeit zu erhöhen. Dies erlaubt es der Konstruktion, größere Lasten zu tragen und Rissbildungen zu widerstehen.

Auch im Bereich der Hochleistungslegierungen bieten Verstärkungen bedeutende Vorteile. Ein Beispiel dafür sind γ'-verstärkte CoNi-Basis-Superlegierungen, die in der Luft- und Raumfahrtindustrie für ihre überlegene Festigkeit bei hohen Temperaturen geschätzt werden.

Zusammengefasst kann gesagt werden, dass Verstärkungen wesentliche Elemente in der Gestaltung und Optimierung moderner Materialien sind. Sie erlauben es Ingenieuren und Wissenschaftlern, maßgeschneiderte Materiallösungen für spezifische Anwendungen zu entwickeln und die Leistungsfähigkeit bestehender Werkstoffe zu erweitern.