الیاف هیبریدی (هایبرید) در صنعت کامپوزیت

   الیاف هیبرید کولار کربن

الیاف هیبریدی HFRP شیشه–کربن و کربن – آرامید HFRP

این گونه از مصالح الیاف FRP – الیاف هایبرید – از بافتن الیاف های کربن (Carbon wrap) ، الیاف شیشه Glass wrap و الیاف آرامید (Aramid wrap) به همدیگر بدست می‌آیند و می­توانند مشخصات رفتاری گوناکونی را در جهت‌های مختلف داشته باشند.

این پلیمرهای کامپوزیتی می‌توانند با اکثر چسبهای رزین اپوکسی اشباع شوند و یک کامپوزیت با مشخصات مقاومتی و شیمیایی خاص و سازگار با شرایط مد نظر را ایجاد کنند.

کامپوزیت‌های هیبریدی

از جمله جدیدترین نوع کامپوزیت‌های مقاوم می‌توان به کامپوزیت‌های هیبریدی اشاره کرد. این کامپوزیت‌ها به وسیله دو یا چند فیبر مختلف در یک شبکه ساخته می‌شوند که به‌طور معمول خواص ترکیبی بهتری نسبت به کامپوزیت‌های تک فیبره دارند.

در ساخت این مواد از ترکیب فیبرها و مواد زمینه مختلفی استفاده می‌شود. اما در رایج‌ترین سیستم کربن و الیاف شیشه در یک رزین پلیمری با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

الیاف کربن محکم و نسبتاً سخت است و می‌تواند مقاومت بالایی را فراهم کند اما عیب آن قیمت بالای آن است. الیاف شیشه هرچند ارزان است اما فاقد سختی الیاف کربن است. 

هیبرید شیشه-کربن سخت‌تر و محکم تر است و مقاومت نسبت به ضربه بالاتری دارد و قیمت آن نسبت به پلاستیک‌های تمام کربنی یا تمام شیشه‌ای کمتر است. 

فیبرها می‌توانند به روش‌های مختلفی با یکدیگر ترکیب شوند که هر روش بر روی خواص ماده مؤثر خواهد بود. مثلاً فیبرها می‌توانند به صف شده و در نهایت با یکدیگر مخلوط شوند یا اینکه به شکل ورقه‌ای متشکل از لایه‌های مختلف باشند که هر لایه دارای یک فیبر است. در حقیقت تمام خواص هیبریدها ناهمسانگرد می‌باشد.

وقتی که یک کامپوزیت هیبریدی تحت تنش قرار می‌گیرد تخریب در آن به شکل ناگهانی صورت نمی‌گیرد؛ ابتدا فیبرهای کربنی دچار تخریب می‌شوند و با تخریب آن نیرو به الیاف شیشه منتقل می‌شود و تخریب نهایی با تخریب شبکه زمینه اتفاق خواهد افتاد.

از کاربردهای عمده کامپوزیت‌های هیبریدی می‌توان به ساختارهای سبک قابل حمل در خشکی، دریا و هوا، کالاهای ورزشی و لوازم ارتوپدی اشاره کرد.