Composite gia cường sợi (FRC) gồm hai hay nhiều thành phần: nền và gia cường. Nền thường là polymer, kim loại hoặc gốm, liên kết gia cường lại với nhau và bảo vệ nó khỏi hư hại môi trường. Gia cường thường là sợi — carbon, thủy tinh hoặc aramid — mang lại độ bền và độ cứng cho composite.
Sản xuất FRC chia thành bốn bước chính: chuẩn bị sợi, chuẩn bị nền, tẩm sợi và hợp nhất composite.
Chuẩn bị sợi
Bước này gồm việc chọn loại sợi, dạng sợi và hướng sợi dùng trong composite. Loại sợi định hình tính chất cơ và nhiệt của composite — độ bền kéo, mô đun, hệ số giãn nở nhiệt. Dạng sợi có thể liên tục hoặc không liên tục, tùy hình dạng và kích thước mong muốn của composite. Hướng sợi có thể một chiều, hai chiều hoặc đa chiều, tùy điều kiện tải và yêu cầu thiết kế.
Chuẩn bị nền
Bước này gồm việc chọn loại nền và dạng nền dùng trong composite. Loại nền ảnh hưởng tính chất hóa học và vật lý — chống ăn mòn, khối lượng riêng, điểm nóng chảy. Dạng nền có thể lỏng hoặc rắn, tùy phương pháp gia công và điều kiện đóng rắn. Nền lỏng thường là polymer nhiệt rắn cần nhiệt hoặc tác nhân hóa học để đóng rắn và cứng lại; nền rắn thường là polymer nhiệt dẻo hoặc kim loại cần nhiệt và áp suất để nóng chảy và chảy.
Tẩm sợi
Bước này kết hợp sợi và nền thành phôi hoặc prepreg. Phôi là bán thành phẩm có hình dạng và kích thước của composite cuối nhưng chưa đóng rắn hay hợp nhất. Prepreg là sợi đã được tẩm sẵn, đóng rắn một phần hoặc ổn định hóa và có thể bảo quản để dùng sau. Các phương pháp tẩm nền vào sợi gồm đắp tay, phun, quấn sợi, kéo đùn, đúc truyền nhựa, truyền nhựa chân không, đúc autoclave, ép khuôn, ép phun và dập tạo hình.
Hợp nhất composite
Bước cuối này tác dụng nhiệt và áp suất lên phôi hoặc prepreg, làm đóng rắn và liên kết sợi với nền thành composite đặc. Đóng rắn gồm các phản ứng hóa học liên kết ngang các phân tử của nền thành mạng cứng; liên kết gồm các tương tác vật lý làm sợi và nền dính vào nhau. Quá trình hợp nhất này định hình chất lượng và hiệu năng composite — hàm lượng lỗ rỗng, phân bố nhựa, tỷ lệ thể tích sợi, độ bền bề mặt tiếp xúc và ứng suất dư.