[摘要]復合材料的定義有多種,大體而言,指的是兩種或多種不同性質的材料用物理和化學方法在宏觀尺度上組成具有新性能的材料。其實復合材料這個概念并不新鮮,人類很早就開始使用復合材料,如古代使用的土坯磚就是由黏土和稻草(或麥稈)組成;此外,我們熟知的鋼筋混凝土、膠合板等,都是復合材料。
復合材料的定義有多種,大體而言,指的是兩種或多種不同性質的材料用物理和化學方法在宏觀尺度上組成具有新性能的材料。其實復合材料這個概念并不新鮮,人類很早就開始使用,如古代使用的土坯磚就是由黏土和稻草(或麥稈)組成;此外,我們熟知的鋼筋混凝土、膠合板等,都是復合材料。
復合材料從應用的角度大致可以分為2類:
功能復合材料,如導電、耐高溫燒蝕、磨阻等;
結構復合材料,作為一種結構件,具有高比強度或比剛度。
基本分類
結構復合材料由基體材料和增強材料兩部分組成:
1.基體材料,主要起到連接、固定、傳遞、保護等作用,通常由樹脂、金屬和非金屬;
增強材料,核心作用,提供材料的剛度和強度。
2.復合材料相比金屬材料,復雜得多,具有很多特點,并且可設計。
復合材料按照增強材料的形式,大致分為3類:
1.顆粒增強復合材料,包括非金屬顆粒+非金屬基體(如混凝土)、金屬顆粒+非金屬基體(如固體火箭劑)和非金屬顆粒+金屬基體(金屬陶瓷);
2.纖維增強復合材料,由于纖維比塊狀同樣材料的強度大得多,通過纖維增強,可提升比剛度和比強度;其中纖維通常有碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、芳綸纖維等;基體通常有、金屬基體陶瓷基體和碳基體等;此外,纖維增強復合材料按纖維形狀、尺寸可分為連續纖維、短纖維和纖維布等;
3.層合復合材料,通過兩層或多層不同的復合材料形成。