Wzmocnienie można zdefiniować jako czynność wzmocnienia czegoś poprzez dodanie materiału, który zapewnia dodatkowe wsparcie lub strukturę. Tworzywa wzmocnione to tworzywa, których właściwości zostały wzmocnione przez dodanie innych materiałów. Na przykład wzmocnione tworzywa sztuczne są zazwyczaj bardziej wytrzymałe i mniej podatne na działanie ciepła niż zwykłe tworzywa sztuczne. Wzmocnione tworzywa sztuczne są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu do wytwarzania różnego rodzaju produktów. Dwa popularne typy to tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym (GRP) i tworzywa sztuczne wzmocnione węglem (CRP).
Tworzywa sztuczne są uważane za materiały uniwersalne. Jednak w wielu przypadkach, jeśli czegoś nie doda się, tworzywa sztuczne są zbyt słabe do celów, do których ludzie chcieliby ich używać. Te słabe materiały same w sobie są często nazywane matrycą.
Wzmacnianie tworzyw sztucznych generalnie czyni je mocniejszymi i bardziej elastycznymi. Na stopień wytrzymałości i elastyczności mogą mieć wpływ takie czynniki, jak rodzaj materiału wzmacniającego, koncentracja tego materiału i położenie materiału. Kiedy coś jest dodawane do matrycy, powstały produkt jest często nazywany kompozytem.
Wytwarzanie GRP polega na łączeniu tworzywa termoplastycznego, takiego jak poliester, z włóknami szklanymi. Istnieje kilka sposobów na osiągnięcie tego, ale popularna polega na zrobieniu maty z włókien szklanych. Można to zrobić, układając włókna szklane w żądanych kierunkach, tworząc wiele warstw i wiążąc je termoplastem. Produkty wykonane z GRP są często wytwarzane przy użyciu form.
Uważa się, że pomysł został opracowany w Wielkiej Brytanii podczas II wojny światowej, ale generalnie nie jest rozpoznawana żadna konkretna data ani wynalazca. Obecnie istnieje wielu producentów tych wzmocnionych tworzyw sztucznych. GRP są często używane do produkcji części do jachtów, samochodów o wysokich osiągach i samolotów.
Polimer to struktura składająca się z wielu połączonych ze sobą cząsteczek. Produkcja CRP polega na łączeniu polimeru, takiego jak żywica epoksydowa, z włóknami węglowymi. Włókno węglowe jest zwykle wytwarzane przez ogrzewanie innego rodzaju polimeru, takiego jak poliakrylonitryl. Gdy proces ten zostanie wykonany prawidłowo, rezultatem są nici węglowe, znane również jako włókna węglowe.
CRP jest często tworzony w procesie podobnym do tego, który jest używany do tworzenia GRP. Włókna węglowe są przerabiane na tkaninę w jednym z kilku procesów. Warstwy tego materiału są następnie układane w formie. Następnie żywica epoksydowa jest używana do wypełnienia formy, a po wyschnięciu tkaniny węglowe działają jako wzmocnienie bez zwiększania masy. CRP jest używany do produkcji takich przedmiotów, jak części rowerowe, części statków kosmicznych i kije basenowe.