1、初识复合材料通俗而简单的说复合材料就是两种或几种不同的材料通过物理或者化学的方法混合成一种物质的材料。像混凝土就是生活中最常见的复合材料。大部分人可能印象中复合材料就是玻璃钢之类的塑料型复合材料。其实复合材料分为金属和非金属两种。金属的通常也叫合金（例如铝合金） ；非金属的通常用树脂，橡胶，陶瓷，石墨，碳等做基体，用玻璃纤维，碳纤维，硼纤维，芳纶碳化硅，石棉纤维等，此外还有晶须，金属丝和硬质细粒等做增强材料。复合材料之所以要复合就是要在各种材料中相互取长补短产生协同效应，使复合材料的综合性能远远大于组成复合材料的各种单一的原材料。这也是为什么像玻璃钢之类的材料能广受欢迎的重要原因之一。在复合材
2、料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，它的比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在 500时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合， 再生树脂复合材料使用温度可达 1500，比超合金涡轮叶片的使用温度
3、（1100）高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大 5 倍多的钢片弹簧相当。树脂基复合材料：树脂基复合材料也就是以树脂作为基体以玻璃纤维，碳纤维，芳纶纤维等做增强材料的复合材料。下面详细介绍这三种最常用的复合材料。目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。它的性价比高所以在目前一直保持着百分之 10 的增长速度来满足广大工业领域的需要。高
4、强度玻璃纤维复合材料目前广泛应用在军工和民用产品中。军事上被用来做防弹头盔和防弹服以及直升机机翼等。民用中各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。到目前高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维这三大复合材料已经在我国广泛应用，其中高强度玻璃纤维 frp 已经处于国际领先地位，拥有自主知识产权和小规模的产业，现阶段年产 500 吨左右。预计未来会不断攀升。碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能，首先在航空航天领域得到广泛应用，近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。但是国产碳纤维的主要问题是性能不太稳定而且离散系数大、无高性
5、能碳纤维、品种单一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。这些是目前国内碳纤维复合材料的硬伤。20 世纪 80 年代以来，荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。目前芳纶纤维主要应用在航空航天产品上，民用除汽车部分零件外应用不是很广泛。值得一提的是超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一，尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性。因此应用前景也是很好的。热固性树脂复合材料和热塑性复合材料：热固性树脂基复合材料是指以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体，以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为增强材料制成的复合材料。热塑性树脂基复合材料主要有长纤维增强粒料(LFP)、连续纤维增强预浸带(MITT)和玻璃纤维毡增强型热塑性复合材料(GMT)。因为这两种复合材料发展历史并不长所以并不像常见的树脂复合材料那样广为人们熟知。
