
Komposit bertetulang gentian (FRC) terdiri daripada dua atau lebih komponen: matriks dan tetulang. Matriks lazimnya polimer, logam atau seramik yang mengikat tetulang bersama dan melindunginya daripada kerosakan persekitaran. Tetulang lazimnya gentian — karbon, kaca atau aramid — yang memberikan komposit kekuatan dan kekakuannya.
Pembuatan FRC terbahagi kepada empat langkah utama: penyediaan gentian, penyediaan matriks, peresapan gentian dan pemadatan komposit.
Penyediaan gentian
Langkah ini melibatkan pemilihan jenis, bentuk dan orientasi gentian yang digunakan dalam komposit. Jenis gentian membentuk sifat mekanikal dan haba komposit — kekuatan tegangan, modulus, pekali pengembangan haba. Bentuk gentian boleh berterusan atau tidak berterusan, bergantung pada bentuk dan saiz komposit yang dikehendaki. Orientasi gentian boleh sehala, dua arah atau berbilang arah, bergantung pada keadaan pemuatan dan keperluan reka bentuk.
Penyediaan matriks
Langkah ini melibatkan pemilihan jenis dan bentuk matriks yang digunakan dalam komposit. Jenis matriks mempengaruhi sifat kimia dan fizikal — rintangan kakisan, ketumpatan, takat lebur. Bentuk matriks boleh cecair atau pepejal, bergantung pada kaedah pemprosesan dan keadaan pengawetan. Matriks cecair lazimnya polimer termoset yang memerlukan haba atau agen kimia untuk mengawet dan mengeras; matriks pepejal lazimnya polimer termoplastik atau logam yang memerlukan haba dan tekanan untuk melebur dan mengalir.
Peresapan gentian
Langkah ini menggabungkan gentian dan matriks menjadi praacuan atau prapreg. Praacuan ialah produk separa siap dengan bentuk dan dimensi komposit akhir tetapi belum diawet atau dipadatkan. Prapreg ialah gentian prapeserap yang separa diawet atau distabilkan dan boleh disimpan untuk kegunaan kemudian. Kaedah meresapkan gentian dengan matriks termasuk susunan tangan, susunan semburan, belitan filamen, pultrusi, pengacuan pemindahan resin, infusi vakum, pengacuan autoklaf, pengacuan mampatan, pengacuan suntikan dan pembentukan cap.
Pemadatan komposit
Langkah akhir ini mengenakan haba dan tekanan pada praacuan atau prapreg, mengawet dan mengikat gentian dan matriks menjadi komposit pepejal. Pengawetan melibatkan tindak balas kimia yang menaut silang molekul matriks menjadi rangkaian tegar; pengikatan melibatkan interaksi fizikal yang melekatkan gentian dan matriks bersama. Proses pemadatan ini membentuk kualiti dan prestasi komposit — kandungan rongga, pengagihan resin, pecahan isi padu gentian, kekuatan antara muka dan tegasan baki.