
Композитите, армирани с влакна (FRC), се състоят от два или повече компонента: матрица и армировка. Матрицата обикновено е полимер, метал или керамика, която свързва армировката и я предпазва от повреда от околната среда. Армировката обикновено е влакно — въглеродно, стъклено или арамидно — което придава на композита здравина и коравина.
Производството на FRC се разделя на четири основни стъпки: подготовка на влакното, подготовка на матрицата, импрегниране на влакното и консолидиране на композита.
Подготовка на влакното
Тази стъпка включва избор на вида, формата и ориентацията на влакното, използвано в композита. Видът на влакното определя механичните и топлинните свойства на композита — якост на опън, модул, коефициент на термично разширение. Формата на влакното може да бъде непрекъсната или прекъсната в зависимост от желаната форма и размер на композита. Ориентацията на влакното може да бъде еднопосочна, двупосочна или многопосочна в зависимост от условията на натоварване и проектните изисквания.
Подготовка на матрицата
Тази стъпка включва избор на вида и формата на матрицата, използвана в композита. Видът на матрицата влияе на химичните и физичните свойства — корозионна устойчивост, плътност, точка на топене. Формата на матрицата може да бъде течна или твърда в зависимост от метода на преработка и условията на втвърдяване. Течните матрици обикновено са термореактивни полимери, изискващи топлина или химически агенти за втвърдяване и затвърдяване; твърдите матрици обикновено са термопластични полимери или метали, изискващи топлина и налягане за топене и течене.
Импрегниране на влакното
Тази стъпка съчетава влакната и матрицата в преформа или препрег. Преформата е полуготов продукт с формата и размерите на крайния композит, но още невтвърден или неконсолидиран. Препрегът е предварително импрегнирано влакно, което е частично втвърдено или стабилизирано и може да се съхранява за по-късна употреба. Методите за импрегниране на влакната с матрици включват ръчно полагане, пръскане, навиване на нишки, пултрузия, формоване с пренос на смола, вакуумна инфузия, автоклавно формоване, пресоване, шприцване и щамповане.
Консолидиране на композита
Тази последна стъпка прилага топлина и налягане върху преформата или препрега, като втвърдява и свързва влакната и матрицата в плътен композит. Втвърдяването включва химични реакции, които омрежват молекулите на матрицата в твърда мрежа; свързването включва физични взаимодействия, които слепват влакната и матрицата. Този процес на консолидиране определя качеството и характеристиките на композита — съдържание на кухини, разпределение на смолата, обемен дял на влакната, междинна якост и остатъчно напрежение.