Волокно определяет прочность и жёсткость композита, матрица — рабочую температуру и среду. Выбор начинается с требуемой механики и ограничений: электропроводность углеволокна, слабое сжатие арамида, диэлектрика стекла и кварца.
Углеродное волокно
Основной конструкционный армирующий материал: высокая удельная прочность и жёсткость, низкая плотность (~1,75–1,95 г/см³), отрицательный КТР вдоль волокна, электропроводность.
- HS — высокопрочное (модуль ~230 ГПа)
- IM — среднемодульное (~290–300 ГПа)
- HM — высокомодульное (~350–450 ГПа)
- UHM — сверхвысокомодульное (>450 ГПа)
Отрасли: Авиация и космос, БПЛА и дроны, Автоспорт, Ветроэнергетика, Судостроение и яхты, Спортивное оборудование
Электропроводно: вызывает гальваническую коррозию в контакте с алюминием — требуется барьерный слой (стеклоткань, изолирующая плёнка).
Стеклянное волокно
Самый массовый армирующий материал: диэлектрик, коррозионно стоек, экономичен. Плотность ~2,5–2,6 г/см³, модуль ниже углеродного примерно втрое.
- E-glass — универсальное электроизоляционное
- ECR-glass — повышенная химстойкость
- S-glass / S2-glass — высокопрочное
- C-glass — химически стойкое
- AR-glass — щёлочестойкое (бетон)
- Кварцевое — высокотемпературное, низкие диэлектрические потери
Отрасли: Судостроение и яхты, Строительство, Нефтегаз, Электротехника и электроника, Ветроэнергетика
Арамидное волокно
Высокая удельная прочность и ударная вязкость, малая плотность (~1,44 г/см³). Плохо работает на сжатие, гигроскопично, сложно режется и обрабатывается.
- para-aramid — конструкционное (высокая прочность/модуль)
- meta-aramid — термостойкое, бумага и соты
Отрасли: Авиация и космос, Судостроение и яхты, Спортивное оборудование, Промышленное оборудование
Низкая прочность на сжатие и деградация под УФ. Требует защиты от влаги при хранении и УФ в эксплуатации.
Базальтовое волокно
Из расплава базальта. Термостойкость выше E-glass, хорошая химстойкость, механика между E-glass и S-glass.
Отрасли: Строительство, Нефтегаз, Промышленное оборудование
Кварцевое волокно
Высокочистый SiO₂: минимальные диэлектрические потери, высокая термостойкость, прозрачность для радиоволн.
Отрасли: Авиация и космос, Электротехника и электроника
Высокомодульный полиэтилен (UHMWPE)
Наименьшая плотность среди армирующих волокон (<1 г/см³), плавает в воде, высокая удельная прочность и энергопоглощение.
Отрасли: Судостроение и яхты, Спортивное оборудование, Промышленное оборудование
Низкая рабочая температура (примерно до 80–100 °C) и склонность к ползучести под нагрузкой. Плохая адгезия к смолам без обработки поверхности.
Гибридные волокна
Сочетание типов в одной ткани: карбон-арамид (жёсткость + ударная вязкость), карбон-стекло (цена + гальваническая развязка), стекло-базальт.
Отрасли: Судостроение и яхты, Спортивное оборудование, Автоспорт, Промышленное оборудование