橡胶中使用长纤维做骨架材料的主要目的在于提高制品的力学强度和模量，限制其外力作用下的变形。长纤维与橡胶的复合，制造工艺是比较麻烦的。短纤维橡胶复合体的强度虽不及长纤维橡胶复合体，但具有保持橡胶制品形状的性能，以及可控制复合体的强度、弹性模量和纤维定向等；加工方面也不象长纤维复合体那样复杂，用开炼机、密炼机、挤出机等通用橡胶机械即可容易地加工成型。

一．短纤维的特点

（一）短纤维的种类

橡胶复合材料用的短纤维有下述的丝和麻等天然纤维；聚酯和芳纶纤维等合成纤维；碳纤维等无机纤维以及金属纤维。

1． 天然纤维：丝纤维、麻纤维、椰子纤维、木材纤维素纤维、木浆纤维、黄麻纤维等。

2． 合成纤维：丝聚酯纤维、维纶纤维、人造丝纤维、芳纶纤维等。

3． 无机纤维：碳纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维、钛酸钾纤维、石墨纤维等。

4． 钢纤维

（二）短纤维的长度

短纤维的长度及与其相应的长径比对橡胶复合材料的性能影响很大。橡胶工业用的短纤维一般指纤维断面尺寸在1到几十微米间，长径比在250以下，通常在100~200间，长度在35mm以下，通常为3~5mm的各类纤维。

短纤维补强胶料一般用开炼机、密炼机、捏炼机等高剪切力橡胶加工机械进行混炼，因此象玻璃纤维、碳纤维等较脆的短纤维在加工过程中容易断裂、粉碎。短纤维混炼后的破碎程度随所用橡胶种类、配方、短纤维种类和直径而异。

聚酯纤维、维纶纤维、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维混炼中不产生弯曲和破断，纤维分布与混炼前的短纤维相同。耐纶纤维和人造丝纤维混炼中产生弯曲和破断，玻璃纤维和碳纤维等混炼后破断成约150mm的长度。此外，芳纶纤维混炼中产生原纤化和破断，有时粉碎成150mm的长度。

二．短纤维增强的受力分析

短纤维增强橡胶是一种多相体系，其中橡胶为连续相，短纤维为分散相，两相间形成界面层。为了使该复合材料具有优良的性能，橡胶基质、纤维和界面层必须各自达到一定的性能要求。

纤维的作用是增强作用，赋予复合材料高强度、高模量。

橡胶的作用是基体，将个体的纤维按一定取向牢固地粘结成整体，将应力传递并分配到各个纤维上，保护纤维不受环境侵蚀和磨损，复合材料的最高使用温度往往取决于橡胶。....