Fiber, uzunluğu genişliğinden önemli derecede büyük olan
doğal veya sentetik bir substanstır; genellikle diğer malzemelerin üretiminde
kullanılır. En kuvvetli mühendislik malzemeleri, örneğin, karbon fiber ve
ultra-yüksek molekül ağırlıklı polietilen gibi fiberler içerir.
Fiberler, sürekli ve süreksiz fiberler olarak iki grupta toplanabilir:
(1) Sürekli Fiberler (veya uzun fiberler): Uzunluğu, kompozitlere yüklendiğinde uç
etkileri ihmal etmeye izin veren ve sürekli kompozit üretim proseslerinde kullanılmaya
uygun olan yapısal fiberlerdir.
Kompozit yapılarda
verimliliği belirleyen fiberin ana geometrik parametresi, boyutsuz uzunluk,
fiberin uzunluğunun (l) çapına (d) veya kesitinin karakteristik boyutuna
oranına (dairesel olmayan fiberler için) eşittir.
Boyutsuz uzunluğun
kritik değeri l* fiber uzunluğudur:
s*f
l* ~ ¾¾
t*fm
s*f = fiber gerilme
(tensile) kuvveti (genellikle uzunluğına bağlıdır), t*fm
= arayüz makaslama (shear) kuvvetidir.
Arayüzde
ideal bir adesiv bağ bulunursa, değer matris shear kuvvetine eşittir. Uç etkiler önemsiz olduğunda: l >> l*,
yüksek kuvvetteki fiberler için l* ~ 100. Metal matris kompozitlerde
kritik boyutsuz fiber uzunluğu, daha küçük olabilir.
Fiberin teknolojik
anlamdaki sürekliliği, kompozit ürünlerin üretiminde sürekli proseslerde
kullanılma olasılığı anlamına gelir; Sarma, iki ve üç boyutlu kumaşların
yapılması, pultrüzyon, v.s. gibi. Bu durumda süreklilik kriteri, kompozit
yapısal elemanların üretiminde spesifik bir prosese uygun makaradaki fiberin
mutlak uzunluğudur.
(2) Süreksiz fiberler (veya kısa fiberler), selüloz veya protein gibi doğal substanslardan
türetilen el yapımı fiberlerin aksine, tamamen petrokimya gibi sentetik
malzemelerden üretilen fiberlerdir; aspekt oranı (fiber uzunluğu/fiber çapı),
genellikle 20-60 arasındadır. (Sürekli fiberler için aspekt oranı 200-500
arasındadır.)
Sentetik fiberler çoğunlukla doğal fiberlere kıyasla çok
ucuza elde edilir ve büyük miktarlarda üretilebilir; fakat, doğal fiberli
giysiler sentetik karşıtlarından bazı özellikleri yönünden daha fazla tercih
edilir.
Tipik bazı fiber çeşitleri
(Bak. Boron Fiberler, Doğal Fiberler, Karbon Fiberler,
Oksit Fiberler, Optik Fiberler, Polimer Fiberler, Silisyum Karbür Fiberler, Nanofiberler)
