Mjög mismunandi efni
Samsett efni eru frábrugðin hefðbundnum efnum að því leyti að samsettir hlutar innihalda tvo aðskilda hluti - trefjar og fylkisefni (oftast fjölliða kvoða) - sem haldast aðskilin þegar þau eru sameinuð en hafa víxlverkun til að mynda nýtt efni sem ekki er hægt að spá fyrir um með því einfaldlega að bæta við eiginleikum þess. íhlutir.
Reyndar er einn helsti kosturinn við trefjar/kvoða samsetninguna að þær séu fyllingar. Þunnar glertrefjar, til dæmis, hafa tiltölulega mikinn togstyrk en skemmast auðveldlega. Aftur á móti hafa flest fjölliða kvoða veikan togstyrk en eru mjög sterk og sveigjanleg. Þegar trefjar og plastefni eru sameinuð geta þau hins vegar vegið upp á móti veikleikum hvors annars og búið til efni sem er mun gagnlegra en hver einstakur íhlutur.
Byggingareiginleikar samsettra efna eru aðallega fengnir úr trefjastyrkingu. Samsett efni til sölu fyrir stóra markaði, eins og bílavarahluti, skip, neysluvörur og tæringarþolna iðnaðarhluta, eru venjulega gerðar úr ósamfelldu, handahófskenndu trefjagleri eða samfelldum en óstilltu trefjum.
Upprunalega þróað fyrir herflugvélamarkaðinn, háþróuð samsett efni, sem skila betri árangri en hefðbundnir burðarmálmar, eru nú að finna í fjarskiptagervihnöttum, flugvélum, íþróttavörum, flutningum, stóriðju og orkugeiranum fyrir olíu- og gasleit og vindmyllusmíði.
Afkastamikil samsett efni öðlast byggingareiginleika sína frá samfelldum, stilltu, sterkum trefjastyrktarefnum -- oftast koltrefjum, arýlpólýamíðtrefjum eða glertrefjum -- í fylki sem bætir vélhæfni og eykur vélræna eiginleika eins og stífni og efnaþol.
Hægt er að stjórna trefjastefnu, sem er þáttur sem getur bætt árangur í hvaða forriti sem er. Til dæmis, í samsettum golfkylfuöxlum, eru bór- og koltrefjar í mismunandi sjónarhornum innan samsetts skafts, sem geta nýtt sér styrkleika og stífleikaeiginleika til fulls og þolað togálag og margfalda beygju-, þjöppunar- og togkrafta.
Glertrefjar
Langflestar trefjar sem notaðar eru í samsettum iðnaði eru gler. Trefjagler er elsta og algengasta styrkingarefnið sem notað er í flestum notkun á lokamarkaði (þar sem flugiðnaðurinn er mikilvæg undantekning) til að skipta um þyngri málmíhluti.
Trefjagler er þyngra og minna stíft en koltrefjar, næstalgengasta styrkingarefnið, en það er höggþolnara og hefur meiri lenging við brot (þ.e. það teygir sig í meira mæli áður en það brotnar). Hægt er að fá fjölbreytt úrval af eiginleikum og frammistöðustigum eftir tegund glers, þvermál þráðar, efnafræði húðunar (kallað „stærð“) og trefjaformi.
Glerþræðir eru afhentir í formi knippa sem kallast þræðir, sem eru söfn samfelldra glerþráða.
Roving er venjulega búnt af ósnúnum þráðum sem vafið er eins og þráður um stóra kefli. Einhliða víking samanstendur af samfelldum þræði af mörgum glerþráðum sem liggja eftir lengd strengsins. Marghliða víking inniheldur langa en ekki alveg samfellda þræði sem bætast við eða sleppa í báru röð við vindingu. Garn er safn þráða sem eru snúnir saman.
Hágæða trefjar
Koltrefjar - lang mest notaðar trefjar í afkastamikilli notkun - eru gerðar úr ýmsum undanfarakerfum, þar á meðal pólýakrýlonítríl (PAN), rayon og malbik. Undanfarartrefjar eru efnafræðilega meðhöndlaðar, hitaðar og teygðar og síðan kolsýrðar til að framleiða sterkar trefjar. Fyrstu afkastamiklu koltrefjarnar á markaðnum voru gerðar úr forverum rayon.
Í dag hafa pólýakrýlonítríl og trefjar sem byggjast á malbiki komið í stað gervitrefja í flestum forritum. Pönnu-undirstaða koltrefjar eru fjölhæfustu. Þeir bjóða upp á ótrúlegt úrval af eiginleikum, þar á meðal framúrskarandi styrk og mikla stífleika. Malbikstrefjar eru gerðar úr jarðolíu eða koltjöru jarðbiki og hafa mikla til mjög mikla stífleika og lága til neikvæða axial stækkunarstuðul (CTE). CTE-eiginleikar þeirra eru sérstaklega gagnlegir í geimförum sem krefjast hitastjórnunar, svo sem rafeindatækjahylkja.
Þrátt fyrir að þeir séu sterkari en gler- eða aramíðtrefjar, eru koltrefjar ekki aðeins minna höggþolnar heldur verða þær einnig fyrir galvanískri tæringu þegar þær komast í snertingu við málm. Framleiðendur sigrast á síðarnefnda vandamálinu með því að nota hindrunarefni eða blæjulög (venjulega trefjagler/epoxý) meðan á lagskiptum ferlið stendur.
Grunntrefjaform af afkastamiklum koltrefjum er samfellt trefjabúnt sem kallast filament búnt. Koltrefjabúnt samanstendur af þúsundum samfelldra, ósnúinna þráða, fjöldi þráða táknaður með tölu á eftir "K", sem þýðir margfaldað með 1,000 (til dæmis þýðir 12K að fjöldi þráða er 12,000). Hægt er að nota knippi beint í ferli eins og þráðavindingu eða pultrusion mótun eða hægt að breyta þeim í einstefnubönd, dúkur og önnur styrkt form.
