复合材料的定义
从广义上讲，复合材料是由两种或以上不同化学性质的组分组合而成的材料。但在现代材料学中，复合材料专指由两种或两种以上不同相态的组分所组成的材料。
复合材料具有如下特征：
1、微观上是非均相材料，组分材料间有明显的界面；
2、组分材料性能差异很大；
3、组成复合材料后性能有较大的改进；
4、组分材料的体积分数应大于10%。
复合材料的分类
复合材料按增强材料形式不同，可分为纤维增强复合材料、粒子增强复合材料、晶须增强复合材料、多项结构复合材料；按基体材料不同，可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料。
纤维复合材料的增强材料，可以是长纤维也可以是短纤维。一般长纤维增强的复合材料的性能要好于短纤维，但各向异性明显，推荐用作结构材料；而短纤维增强的复合材料用于非结构性材料。
复合材料组分的作用
纤维的作用：
1、承担载荷，复合材料70%~90%的载荷由纤维来承担；
2、提供力学性能，复合材料的硬度、强度、热稳定性和其他结构性能由纤维来分担；
3、分担其他性能。
树脂基体的主要作用：
1、黏结作用，可把载荷传纤维，同时也给复合材料提供刚性和形状；
2、隔离作用，树脂把纤维隔离，使纤维各自发挥作用，不相互影响，可以停止或减缓裂纹的扩展；
3、树脂的保护作用，树脂保护增强纤维不受化学侵蚀和机械损坏；
4、定型作用，树脂可以一次定型生产部件，且提供好的表面光洁度质量；
5、性能的影响，性能如延展性、冲击强度等在很大程度上均于树脂有关，延展性好的树脂将提高复合材料的韧性；
6、破坏模式的影响，复合材料破坏模式受树脂基体的影响，如破坏类型与它和纤维的兼容性有关。
复合材料的特性
1、复合材料具有高的比刚度（刚度与密度之比）。复合材料提供材料刚的刚度，但重量是钢的五分之一、铝的二分之一。
2、复合材料的比强度相当高。比强度是钢和铝的3~5倍，用于制飞机和汽车，其燃料效率更高，速度更快。
3、耐疲劳度高。钢和铝合金的疲劳度是静态强度的50%，而单向碳纤维增强环氧树脂复合材料的疲劳强度达90%的静态强度。
4、减震性好。受力结构的自振频率有关因素：结构形状、比模量的平方根。复合材料中的基体界面具有吸震能力，使材料的震动阻尼很高。
5、各向异性和可设计性。可以根据工程结构的载荷分布及使用条件的不同，选取相应的材料及铺层设计满足既定的要求。FRC的这一特点可以实现制件的优化设计，做到安全可靠、经济合理。
6、材料与结构的统一性。制造材料的同时，获得了制件。复杂制件一次成型，零件数目减少，减轻了部件质量。
常见的复合材料成型工艺
复合材料的应用
1、在建筑工业中，广泛用于各种轻型结构房屋、建筑装饰及雕塑、卫生洁具、门及窗构件、地面等。
2、在化学工业中，主要用于各种防腐蚀管、罐、泵、阀门、贮槽及各种防腐设备的衬里。
3、在交通运输方面，汽车制造工业中，主要用于各种车身构件、仪表盘、车门等；在铁路运输中用于客车车厢、车门窗、水箱及各种通讯线路器材等。
4、在造船工业中，用于生产各种工作艇、渔船、潜水艇、救生艇、游艇及船上安装件等。
5、体育用品中各种体育器材，如球拍、滑板、赛艇、皮艇、划桨等。
6、在军械及航空工业中，用于生产子弹、弹壳、火炮护罩、雷达罩、机翼、直升机旗翼等。
7、在电器工业中，用于生产层压板、路灯灯具、带电操作工具等。
8、在机械制造工业中，玻璃钢叶片、风机、泵、齿轮等。
山东金利德机械股份有限公司，是一家复合材料装备制造商。我们不做材料，我们做的是把纤维和树脂变成制品的那条产线。
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①非均相：在一个体系中，任何物理性质和化学性质完全相同且与其它部分间有明确界面隔开的均匀部分，都称为相（phase）。体系中可以只有一个相，称作单相系统；也可以含有两个或更多个相，称作多相系统。多相系统是不均匀系统。例如：一个气球，里面的气体就是一个相，气相，是均一的单相。你再往里加入一颗小石子，就变成了两相，固相和气相。再滴一滴水，就变成了三相。（参考：高等教育出版社《普通化学》）
相是指系统中宏观上看来化学组成、物理性质和化学性质完全均匀的部分，称为一个相。所以均相与非均相就统一理解：均相就是体系中的物质处于统一相状态中，非均相就是物质处于不同的相态中。
②各向异性：各向异性是指物质的全部或部分化学、物理等性质随着方向的改变而有所变化，在不同的方向上呈现出差异的性质。各向异性是材料和介质中常见的性质，在尺度上有很大差异，从晶体到日常生活中各种材料，再到地球介质，都具有各向异性。值得注意的是，各向异性与非均匀性是从两个不同的角度对物质进行的描述，不可等同。
③结构材料：结构材料（structural material）是以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料。当然，结构材料对物理或化学性能也有一定要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。
本文素材源自：1、《先进树脂基复合材料》；2、百度百科；3、百度文库。
本文整理：山东金利德机械股份有限公司（复合材料装备制造商）。
