Materiale compozite Scurt istoric

n contextul utilizrii din ce n ce mai mari a produselor din materiale neconvenionale, articolul de fa i propune prezentarea ctorva aspecte generale referitoare la materialele compozite si o scurta istorie a aparitiei acestora. Avantajele pentru care aceste materiale cuceresc piaa sunt urmtoarele:

greutate sczut n comparaie cu materialele clasice rezistena mare la uzur, coroziune caracteristici mecanice n concordan cu necesitatea ulterioar a produsului.

Costul mai ridicat al acestor materiale se justific prin precizia, calitatea produselor obinute, iar funcionarea acestora conduce la o mrire a fiabilitii, mentenanei, i dac este vorba de industria automobilelor i a aeronauticii, de un consum sczut de energie. tiina materialelor compozite a aprut din necesitatea unor studii multidisciplinare, pornind de la faptul c elaborarea acestora este complex, condiiile de operare n care aceste materiale trebuie s funcioneze sunt severe, proprietile fizice, chimice, magnetice, electrice i mecanice sunt influenate de compatibilitatea i modul de dispunere a elementelor componente. Efortul oamenilor de tiina se orienteaz ctre materialele noi, i implicit asupra tehnicilor de prelucrare i proiectare analitic a elementelor active necesare prelucrrii acestora. Studiul unor tehnologii au scos la iveal c acestea ar putea fi aplicate la scar industrial pentru avantajele economice, performana i simplitatea proiectrii. Din punct de vedere istoric, conceptul de material compozit este foarte vechi. n Egiptul antic crmizile de argil erau ntrite cu paie; la Muzeul Britanic din Londra, este expus un vas de depozitare din perioada merovingienilor 900 d.H de pe teritoriul Scoiei, realizat dintr-un material format din fibr de sticl ntrit cu o rin, ceea ce ar corespunde astzi unui compozit de tip rin epoxidic ntrit cu fibr de sticl. n secolul al XIX-lea vergelele de fier erau folosite pentru zidrie punndu-se bazele materialelor armate pentru construcii. Prima ambarcaiune din fibr de sticl a fost realizat n 1942 i de asemenea, la acel timp, acest material a fost utilizat n aeronautic i pentru componentele electrice. Primele fibre de bor i de carbon, cu rezisten mare la rupere, au aprut la sfritul anului 1960 fiind aplicate n materialele avansate folosite la componente de avion, prin 1968. Materialele compozite cu matrice metalic au fost introduse n 1970. Dupont a realizat fibrele de Kevlar (sau aramid) n 1973.

La sfritul anilor 70 materialele compozite s-au extins n aeronautic, la automobile, articole sportive i medicin. Sfritul anilor 1980 a marcat o cretere semnificativ n utilizarea materialelor cu fibre avnd modul de elasticitate ridicat, astfel, s-au dezvoltat materiale care s rspund cerinelor funcionrii, deci s-a introdus conceptul de proiectare a materialului plecnd de la cerinele tehnice ale produsului. n ultimii ani, pe de o parte datorit creterii spectaculoase a consumurilor de material i, pe de alt parte, datorit rezultatelor cercetrii tiinifice, a studiilor privind proprietile intime ale unor materiale, s-a trecut la realizarea materialelor compozite, numite de specialiti de generaia a II-a care prezint o serie de avantaje certe pentru o mare gam de produse, avantaje dintre care menionm:

masa volumic mic n raport cu metalele (compozitele cu rini epoxidice armate cu fibre de Si, B, C, au mas volumic sub 2 g/cm3); rezistena la traciune sporit Rm (compozitul Kevlar are Rm de dou ori mai mare dect al sticlei); coeficient de dilatare mic n raport cu metalele; rezistena la oc ridicat; durabilitate mare n funcionare (n aceleai condiii de funcionare, 1kg de Kevlar nlocuiete 5 kg de oel, la o durat egal de funcionare); capacitate mare de amortizare a vibraiilor; siguran mare n funcionare (ruperea unei fibre dintr-o pies din compozit nu produce o amors de rupere a piesei, ca n cazul materialelor clasice); consum energetic sczut la elaborare, n comparaie cu metalele (pentru obinerea polietilenei se consuma 23 kcal/cm3, iar pentru oel 158 kcal/cm3; rezisten la coroziune; stabilitate termic i rezisten mare la temperatura ridicat (fibrele de Kevlar, teflon, Hyfil sunt stabile pn la 500 oC, iar fibrele ceramice tip SiC, Si3Ni4, Al2O3 sunt stabile pn la 1400 oC 2000 oC.

Materiale Compozite Definitie

Definit n sens larg, un material compozit este un ansamblu de materiale distincte, care are caracteristici pe care nu le au materialele constituente n parte. n multe cazuri, materialele, naturale sau sintetice, se gsesc n combinaie cu alte materiale i nu acionnd n mod individual. Este cazul corpului uman, construit din carne i oase sau al betonului armat, unde cimentul este turnat pe un cadru metalic. Compozitele sintetice au aprut prima oar n industria aerospaial, din necesitatea controlrii i mbuntirii proprietilor materialelor, n conformitate cu cerinele impuse de destinaie.

Exist mai multe variante de definiie a materialelor compozite. Cea mai cuprinztoare, caracteriznd cel mai bine natura acestora este cea dat de P. Mallick. Conform lui Mallick, un material compozit este o combinaie ntre dou sau mai multe materiale diferite din punct de vedere chimic, cu o interfa ntre ele. Materialele constituente i menin identitatea separat (cel puin la nivel macroscopic) n compozit, totui combinarea lor genereaz ansamblului proprieti i caracteristici diferite de cele ale materialelor componente n parte. Unul din materiale se numete matrice i este definit ca formnd faza continu. Cellalt element principal poart numele de ranforsare (armatura) i se adaug matricei pentru a-i mbunti sau modifica proprietile. Ranforsarea reprezint faza discontinu, distribuit uniform n ntregul volum al matricei. Fibrele sunt elementul care confer ansamblului caracteristicile de rezisten la solicitri. n comparaie cu matricea, efortul care poate fi preluat este net superior, n timp ce alungirea corespunztoare este redus. Matricea prezint o alungire i o rezilien la rupere mult mai mari, care asigur c fibrele se rup nainte ca matricea s cedeze. Trebuie insa subliniat faptul c materialul compozit este un ansamblu unitar, n care cele dou faze acioneaz mpreun, aa cum sugereaz curba efort alungire pentru compozit. Sistemele de ranforsare pentru materiale compozite pot fi obinute utiliznd toate tehnologiile textile: esere, tricotare, braiding, procese pentru materiale neesute, asamblare prin coasere. La acestea se pot aduga i procesele caracterizate de producerea ranforsrii i a materialului compozit n aceeai etap, cum sunt nfurarea filamentelor i poltruderea. Criteriile utilizate n alegerea procesului tehnologic pentru fabricarea ranforsrii se refer la stabilitatea dimensional, la proprietile mecanice impuse, precum i la proprietile de drapaj / formabilitate ale sistemului de ranforsare.

Materiale Compozite Polimerice

Incercarile de obtinere a unor noi materiale superperformante au condus la dezvoltarea unei clase de produsi cunoscuti sunb denumirea de materiale compozite. Prin definitie, conceptul de compozit este atribuit unui sistem complex, alcatuit din mai multe materiale de natura diferita. In aceasta categorie intra o clasa foarte vasta de produsi. Acest lucru este determinat de faptul ca posibilitatile de modificare a constituientilor de baza, a tehnicilor de asamblare si de fabricare, a nivelului de performanta si costului sunt practic infinite. Materialele compozite au fost realizate de om din cele mai vechi timpuri. Astfel, chirpiciul (material compozit pe baza de lut si paie) si betonul armat reprezinta cele mai simple exemple de materiale compozite. Dupa Larousse, un material compozit este facut din mai multe componente cu proprietati fizice si chimice diferite si materialul compozit obtinut are proprietati mai mari decat ale componentelor.

Alta definitie ar fi three point definition: 1. un material compozit este obtinut prin punerea in contact a cel putin doua componente de naturi diferite; 2. amestecarea componentelor este un proces bine controlat astfel incat materialul compozit obtinut are proprietati mecanice, chimice si fizice bune; 3. un material compozit trebuie intotdeauna sa aiba proprietati mai bune fata de componentele din care a fost obtinut. Aceasta structura de material compozit este caracteristica multor produse naturale, fapt ce explica rezistenta mecanice deosebita a acestora. Este suficient sa amintim lemnul, bambusul, oasele, muschii etc. Este cunoscut de asemenea faptul ca aliajele metalice prezinta proprietati superioare fata de cele ale componentelor constituente. Acelasi lucru se poate spune si despre materialele compozite ceramice sau polimerice. Un material compozit este format dintr-o matrice in care se dispersa agentul de armare sau agentul de umplutura. Astfel, se poate face o prima clasificare a materialor compozite dupa provenienta acestora: Acum, in functie de matricea folosita, materialele compozite pot avea matrice bazata pe:

metale, ocupa app. 10% din productia de materiale compozite; ceramice, ocupa app 15% din productia de materiale compozite; polimeri, ocupa app 75% din productia de materile compozite.

Principalele motive pentru care polimeri reprezinta majoritate matricilor foolosite pentru producerea materialelor compozite sunt:

polimerii au proprietati mecanice mai slabe in comparatie cu metalele sau ceramicele si trebuie sa fie ranforsati cu diferite fibre, astfel producand materiale compozite cu propritati mecanice marite; polimeri pot fi prelucrati la temperaturi joase si astfel pericolul de a distruge agentul de armare (ranforsare) nu exista, in comparatie cu metalele si ceramicele pentru a caror procesare sunt necesare temperaturi foarte mari; polimerii pot fi obtinuti dupa metode clasice ce nu necesita tehnologie complexa, ca in cazul metalelor si ceramicelor.

Materiale Compozite Clasificare

Scopul iniial al realizrii compozitelor a fost creterea competitivitii materialelor clasice, ale cror proprieti de rezisten i de rigiditate nu mai puteau fi mbuntite prin alte mijloace. Din acest punct de vedere se nelege c eficiena maxim a ntririi unui anumit material se obine prin introducerea, n structura lui, a unor elemente de armare sub form de fibre. Reprezentnd cea mai cunoscut categorie i marcnd nceputul folosirii pe scar industrial a noilor materiale, compozitele cu fibre sunt imaginate mai ales sub form de matrici plastice (polimerice) armate cu fibre (lungi) de sticl, care vreme ndelungat (n deceniile de la mijloculveacului trecut) au fost singurul tip de compozite de larg recunoatere. Aa se explic faptul c, chiar i n prezent, aceast clas de materiale este adesea identificat n literatur cu nsi noiunea de compozit. Principial, cu ct fibrele de armare au diametre mai mici, cu att proprietile lor mecanice sunt mai bune, deoarece scade probabilitatea de apariie a defectelor n materialul lor, precum i mrimea probabil a acestor defecte. Din acest motiv se poate spune c monocristalele filamentare whiskerele reprezint o categorie cu totul special de fibre, avnd i proprieti foarte bune. Obinute prin creterea dirijat a cristalelor, acestea au, n mod tipic, diametre cuprinse ntre 0,2 i 15 m i lungimi de 10300 m. Primele astfel de cristale au fost din oxid de aluminiu, fiind fabricate de firma american General Electric, ncepnd din 1960. Ulterior s-au produs i cristale din alte materiale ceramice (oxid de beriliu, carbur de bor sau de siliciu s.a.), din carbon, dar i din metale precum cupru, nichel, fier etc. Ca orientare, tabelul de mai jos, prezint cteva dintre valorile tipice ale proprietilor unor monocristalelor filamentare.

Se poate observa cu uurin c proprietile mecanice indicate n tabel au valori mult superioare celor ale acelorai materiale, atunci cnd sunt folosite n eantioane macroscopice. n schimb, este important de subliniat c producerea materialelor sub form de whiskere necesit costuri ridicate i dotri tehnologice performante, nct folosirea acestor elemente de armare este justificat numai pentru domeniile de vrf ale tehnicii. Clasificarea compozitelor cu fibre Considerate global, principalele categorii de compozite armate cu fibre sunt urmtoarele :

1. Compozite cu matrice polimeric de obicei sunt rini termorigide (epoxidice, poliimide sau poliesterice) sau termoplastice, armate cu fibre de sticl, de carbon, de bor sau aramidice (Kevlar), cu monocristale ceramice sau, mai recent, cu fibre metalice. Sunt folosite mai ales n aplicaii care implic temperaturi relativ joase de lucru (ajungnd, n mod excepional, pentru termoplastice fabricate prin injecie, la nivelul maxim de 400C). 2. Compozite cu matrice metalic cel mai frecvent se bazeaz pe aliaje de aluminiu, magneziu, titan sau cupru, n care se introduc fibre de bor, de carbon (grafit) sau ceramice (de obicei de alumin sau carbur de siliciu). Temperatura de lucru (uzual de cel mult 800C) a unui astfel de compozit este limitat de nivelul punctului de nmuiere sau de topire care caracterizeaz materialul matricei. Dac aplicaia avut n vedere implic temperaturi mari, atunci se recomand folosirea ca matrice a unor aliaje pe baz de nichel sau a unor superaliaje. Dezavantajul acestora este c au greuti specifice mari, ducnd la creterea masivitii structurii finale. 3. Compozite cu matrice ceramic au fost dezvoltate n mod special pentru aplicaiile cu temperaturi foarte ridicate de lucru (peste 1000C); cele mai utilizate materiale de baz sunt carbura de siliciu (SiC), alumina (Al2O3) i sticla, iar fibrele de armare uzuale sunt tot de natur ceramic (de obicei sub form de fibre discontinue, foarte scurte). 4. Compozite carbon-carbon cu matrice de carbon sau de grafit i armare cu fibre sau esturi de fibre de grafit; sunt foarte scumpe, dar i incomparabile cu alte materiale prin rezistena la temperaturi nalte (de pn la 3000C), cuplat cu densitatea mic i coeficientul mic de dilatare termic. Cele mai rspndite sunt compozitele armate cu fibre lungi (de obicei din carbon, bor, sticl, alumin sau carbur de siliciu), care mai sunt numite i unidirecionale. Acestea sunt caracterizate de o puternic anizotropie a proprietilor fizico-mecanice, fiind uor de imaginat c proprietile cele mai bune se realizeaz pe direcia armrii. Alte criterii de clasificare a materialelor compozite sunt: a) Dup starea de agregare a matricei i a materialului dispersat:

compozite de tip lichid-solid (suspensii, barbotine); compozite de tip lichid-lichid (emulsii); compozite de tip gaz-solid (structuri fagure, aerodispersii); compozite solid-solid (metal-carbon, metal-fibre, carbon-carbon, polimer-fibre etc).

b) Dup configuraia geometric a materialului complementar:

compozite cu fibre discontinue (fibre scurte, mono sau multifuncionale); compozite cu fibre continue; compozite cu particule mari (grafit, oxizi, nit run, carbon, aliaje) acestea avnd dimensiuni mai mari de 1 m i diferite forme: sferic, plat, elipsoidal, neregulat;

compozite cu microparticule (la care materialul dispersat n matrice reprezint 115%, iar diametrul mediu al particulelor nu depete de regul 0,1 mm); compozite lamelare stratificate.

c) Dup modul de distribuie a materialului complementar:

compozite izotrope, care conin elemente disperse de tip particule, granule metalice sau fibre scurte, uniform repartizate; compozite anizotrope (cu proprieti variabile cu direcia, la care materialul complementar este sub form de fibre continue (inserii, mpletituri), orientate unidirecional n plan sau n spaiu sau fibre scurte repartizate liniar; compozite stratificate, n cazul crora elementele componente sunt bidimensionale; compozite cu o distribuie dirijat a materialului dispersat, obinute prin solidificarea unidirecional sau deformare plastic la rece.

d) Dup modul de realizare a suprafeei de contact:

compozite integrate chimic, la care interaciunile din suprafaa de contact sunt de natur chimic (vitroceramul gama silicioas, masele refractare fosfatice, cermeii); compozite obinute prin agregare, la care predomin forele de adeziune i coeziune ntre componeni; compozite cu armur dispers, care constau dintr-o matrice rigid (ceramic) sau deformabil (metale, aliaje polimeri), n care se nglobeaz materialul complementar, constituit din fibre sau particule, forele de legtur fiind de natur fizic i/sau chimic.

e) Dup mrimea materialului complementar:

microcompozite la care materialul dispers este la scar microscopic sub forma de fibre continue (aliniate sau mpletite), fibre scurte (aliniate sau nealiniate), (sferice, plate, elipsoidale, alte configuraii), microparticule, structuri lamelare, reele spaiale, componente multiple; macrocompozite, categorie n care se ncadreaz compozitele stratificate macroscopic, materiale acoperite, materiale cu elemente de armare la scar macro.

Materiale Compozite cu Matrice Metalica

Matricea materialelor compozite cu fibre poate fi:

matricea polimerica: cu temperatura de lucru < 200 C;

matricea metalica: cu temperatura de lucru < 600 C; matricea ceramica: cu temperatura de lucru > 2500 C.

In comparaie cu metalele monolitice MCM-urile prezint urmtoarele avantaje:

rezisten ridicat raportat la densitate; rigiditate ridicat raportat la densitate; bun rezisten la oboseal; proprieti bune la temperaturi ridicate; rezisten ridicat; vitez sczut de propagare a fisurii; coeficient redus de dilatare termic; bun rezisten la umiditate.

Cteva dezavantaje n comparaie cu metalele monolitice sau cu compozitele cu matrice polimer sunt:

cost ridicat pentru anumite sisteme de materiale; tehnologie de fabricaie ralativ imatur; metodele de fabricaie devin complexe pentru sistemele cu armare prin fibre (exceptnd turnarea); experien n exploatare limitat.

Armturile MMC-urilor pot fi mprite n 4 mari categorii:

fibre continui, fibre discontinui, cristale filament, particule i srme.

Cu excepia srmelor, care sunt metalice, armturile sunt n general de natur ceramic. Fibrele continui includ materiale ca: bor, grafit (carbon), alumin i Si-C. Anumii furnizori produc fibre continui din alumin si fibre discontinui din alumina i AlSi Cele mai utilizate cristale filament sunt cele fabricate din Si-C. Ca armturi pentru matricile metalice sunt utilizate un numr mare de fibre metalice, incluznd aici tungstenul, beriliul, titanul i molibdenul.

Kevlar-ul

Fibra si tehnologia Kevlar au fost inventate in 1965 de catre compania DuPont (SUA) si introduse pe piata in 1970. Kevlar-ul este o poliamida cu proprietati mecanice deosebite, fiind de 5 ori mai rezistenta decat otelul, considerat la o greutate egala. Pentru aceste considerente, Kevlar-ul a fost prima fibra polimerica organica adecvata utilizarii in compozite avansate, fiind totodata una dintre cele mai importante fibre sintetice dezvoltate pana in prezent. Kevlar-ul este un polimer inalt cristalin care datorita formei de bagheta a moleculelor de para-aramid si a procesului de obtinere prin filarea precursorului produc anizotropia fibrelor, asemanator fibrelor de carbon. Caracteristici generale:

Greutate redusa Alungire mica la rupere Rezistenta la intindere si modul de elasticitate mari Rezistenta chimica mare Conductivitate electrica mica Rezistenta la foc, autostingere Tenacitate inalta Excelenta stabilitate dimensionala

Astazi se produc trei tipuri de fibre Kevlar cu propietati diferite. Productia mondialade Kevlar era in 1999 de aproximativ 2.5 ori mai mare decat cera de fibre de carbon, la o capacitate mondiala de productie de doar 1,5 mai mare. Rezistenta si modulul de elasticitate ale Kevlar-ului 29 sunt comparabile cu cele ale sticlei, in timp de densitatea este de aproape jumatate din cea a sticlei.

Aplicatiile Kevlar-ului sunt numeroase si variate. Kevlar-ul este cel mai bine cunoscut pentru aplicatiile in domeniul vestelor antiglont. Alte aplicatii cuprind:

Blindajul rezistent la srapnel, pentru motoarele avioanelor cu reactie, pentru protectia pasagerilor in cazul unei explozii Manusi de protectie Obiecte sportive: schiuri, rachete, casti de protectie, ambarcatiuni

Anvelope Franghii si cabluri Produse de frictiiune si garnituri (inlocuitor de azbest), placute de frana Parti structurale ale corpului avioanelor Furtune industriale Tesaturi hibride, in special cu fibre de carbon pentru a furniza rezistenta la deteriorare, soc, cresterea deformarii limita de rupere si prevenirea fracturilor catastrofale

Totusi, Kevlar-ul are cateva dezavantaje:

Fibrele absorb umiditatea, astfel compozitele armate cu Kevlar fiind mai sensibile decat cele cu sticla sau carbon Din cauza rezistentei mari la taiere, sunt necesare scule speciale pentru taierea tesaturii uscate sau prepreg-ului si burghie speciale pentru perforarea laminatelor intarite.

Bibliografie: 1. LUPESCU, Mihai Bogdan Fibre de Armare pentru Materialele Compozite

Fibra de Carbon

Fibra de carbon este considerata fibra cu un continut de cel putin 90% carbon. Pentru descrierea fibrei cu un continut mai mare de 99% carbon se foloseste termenul de fibra grafitica. Scurt istoric Fibra de carbon a aparut in 1957 cand, pentru a imbunatatii panza de bumbac si de matase care erau singurele disponibile pentru fabricarea ajutajelor pentru rachete, Barneby-Cheney si National Carbon au produs o cantitate mica de fibre. In 1961, A Shindo, de la Japanese Governement Industrial Research Institute, Osaka a produs fibre de carbon din fibre poliacronitrilice (PAN). In 1967, Rolls Royce, in Anglia, a anuntat proiectul utilizatii fibrelor de carbon la componentele motorului cu reactie. Astazi, fibra de carbon este fibra domninata in industria materialelor compozite avansate. In ultimile doua decenii, proprietatile fibrelor de carbon au crescut spectaculos ca rezultat al cererii de materiale cat mai rezistente si cat mai usoare, mai ales din partea industriei aerospatiale. Ca si raport rezistenta/greutate, fibra de carbon reprezinta cel mai bun material ce poate fi produs la scara industriala in acest moment.

Capacitatea mondiala de productie inregistreaza o continua crestere de la aparitia materialului pana in prezent, un salt spectaculos fiind inregistrat odata cu demarearea proiectului Boeing 787 Dreamliner.

Structura Fibrei de Carbon Ca si grafitul, fibra de carbon are la baza o structura atomica plana cu legaturi foarte puternice intre atomii de carbon, covalente. In cazul grafitului, planurile sunt paralele, legaturile dintre ele fiind de tip Van der Walls ce pot fi usor rupte. In locul straturilor plane de atomi din carbon, care se gasesc in grafit, fibra de carbon este formata din panglici de atomi de carbon, spiralate, aliniate paralel cu axa fibrei.

Producerea Fibrei de Carbon Pentru obtinerea fibrei de carbon, se folosesc o varietate mare de materiale, numite precursoare. Acestea sunt filate in filamente subtiri care sunt apoi convertite in fibra de carbon in 4 etape:

stabilizarea (oxidarea)

carbonizare grafitizare tratamentul suprafeti

Fibrele continue sunt apoi bobinate si comercializate pentru tesere sau pentru alte procedee de obtinere a structurilor din fibra de carbon (filament winding, pultrusion). Astazi, materialul precursor predominant in fabricarea fibrelor de carbon este poliacrilonitrilul (PAN). Fibra de carbon astfel obtinuta are un diametru de 5 -10 m. Clasificarea Fibrelor de Carbon In functie de proprietatile mecanice ale fibrelor de carbon, acestea pot fi clasificate in:

Fibre de Carbon High Modulus (HM sau Tipul I) fibre cu modul de elasticitate mare Fibre de Carbon High Strength (HS sau Tipul II) fibre cu rezistenta la tractiune ridicata Fibre de Carbon Intermediate Modulus (IM sau tipul III)

Bibliografie:

1. Alan Backer, Stuard Dutton, Donald Kelly Composite Materials for Aircraft Structures 2. LUPESCU, Mihai Bogdan Fibre de Armare pentru Materialele Compozite Florin STUPARU

Materiale Compozite Textile Terminologie

Majoritatea termenilor pentru descrierea fibrelor si tesaturilor din carbon provin din industria textila, astfel ca aceeasi termini sunt folositi pentru orice tip de fibra. Fibrele (filamentele) rareori sunt utilizate singure. De obicei se formeaza inca de la filare un manunchi primar de filament continue, constituind o unitate singular compacta, fara rasucire, numita strand sau end. Pentru fibrele de carbon se mai intalneste si termenul tow. Un paramentru important pentru un tow este numarul filamentelor ce il formeaza. De obicei acesta este 1000, 3000, 6000 sau 12000 si se noteaza 1K, 3K, 6K, 12K. Uneori, la filare strandul este divizat in doua sau mai multe sub-stranduri (bundle). Daca fibrele sunt paralele una la alta, strandul poarta denumirea de roving. Daca filamentele sunt rasucite impreuna, manunchiul se numeste yarn. Un yarn poate fi rasucit pentru a forma un Z (rasucit in sens invers acelor de ceasornic), fie un S (in directia acelor). Un factor semnificativ pentru yarn este gradul de rasucire, exprimat fie prin TPI (turns per inch) sau TPM (turns per meter). Doua sau mai multe yarn-uri pot fi rasucite impreuna formand un fir dublat (plied, multiple, folded yarn). Doua sau mai multe fire dublate, rasucite impreuna, constituie un fir cablat (cabled yarn). Atat roving-ul cat si yarn-ul pot fi tesute obtinandu-se o tesatura mixta woven roving cand se utilizeaza roving sau cloth cand se utilizeaza yarn. Compozitele cu armatura din fire rasucite (cloth) pot avea un continut ceva mai redus de rasina decat tesatura cu fire roving (woven roving), pentru ca manunchiurile de fire rasucite sunt mai compacte decat rovingul, dar in acelasi timp rasucirea modifica rezistenta si flexibilitatea fibrelor.

Intr-o panza, firele care merg in directia lungimii ei si sunt continue formeaza urzeala (warp) si se numesc capete (ends). Fibrele scurte care sunt tesute pe directia transversala a panzei formeaza batatura (fill sau weft) si se numesc batai (picks).