Kompositfibrer

Kompositfibrer är förstärkande fibrer som används i kompositmaterial där de är inbäddade i en matris, oftast en polymer, och fungerar som bärande del i konstruktionen. Fibrerna ger hög hållfasthet och styvhet per vikt och gör det möjligt att tillverka lätta, starka och korrosionsbeständiga strukturer.

Vanliga kompositfibrer är glasfibrer, kolfibrer, aramidfibrer och basaltfibrer. Glasfibrer är kostnadseffektiva och mångsidiga, kolfibrer erbjuder mycket hög styrka och styvhet men till högre kostnad, aramidfibrer har utmärkt slit- och engångsslagsegenskaper samt god chockbeständighet, medan basaltfibrer uppges ha god värme- och kemikaliebeståndskraft jämfört med glas.

Fibrerna används i olika matriser, främst termoser som epoxi, polyester och vinylester eller termoplaster som polypropylen och PEEK. Fibrerna förekommer i olika former, bland annat roving, tow och garn, samt textila vävnader och prepregs. Tillverkningsmetoder för kompositstrukturer inkluderar laminering och handläggning, lay-up, filament winding, resin transfer molding, vakuumassisterad RTM, pultrusion och autoklavkvävning.

Huvudfördelarna är hög styrka- till viktförhållande, hög styvhet, bra skadehantering och god kemikalie- samt korrosionsbeständighet. Begränsningar inkluderar hög kostnad särskilt för kolfibrer, samt att materialens egenskaper är riktade och anisotropa, vilket kräver noggrann design. Miljöaspekter varierar mellan matriser; thermosetbaserade system är svårare att återvinna än termoplaster, där mekanisk, pyrolytisk eller kemisk återvinning används.

Standardisering och testning följer internationella normer från ISO och ASTM för fiber- och komponentegenskaper samt hållbarhet. Kompositfibrer har utvecklats sedan midten av förra århundradet och används idag inom många industrier, från flyg till sportutrustning.