什么是復合材料？

    復合材料，顧名思義，是兩種或兩種以上不同的材料組合在一起所形成的性能優越的獨特材料。雖然這么定義，這樣籠統的概述還是不能讓人明白它到底是個什么東西。其實，以上的概念只屬于寬泛的定義，適用于所有復合材料，但最近“復合”這一術語一般都用于描述增強塑料方面。

    復合材料的身世

    說起復合材料的祖先，一直可以追溯到古代建筑工程上面：那時候沒有現在的鋼筋紅磚，用的都是由草芥和泥土混起來的泥土坯。以秸稈做支撐，提供一定的結構和強度，而泥作為粘合劑，將草芥結合在一起。這個過程有點像陶瓷的制作，都是制坯干燥形成，不過那時候的陶瓷并不屬于復合材料，因為原料（比如氧化鋁陶瓷）全都是非金屬材料，不符合當時復合材料的定義。

    泥土坯“以后使用的復合材料就大有發展，通常包括結構纖維和塑料，這就是現在所稱的纖維增強塑料（或簡稱為玻璃鋼）。同它們的祖先一樣，纖維提供給復合材料一定的結構和強度，而塑料聚合物則將纖維聚集粘結在一起。其中，常見用于玻璃鋼復合材料的纖維類型有以下幾種：

    . 玻璃絲

    . 碳纖維

    . 芳綸纖維

    . 硼纖維

    . 玄武巖纖維

    . 天然纖維（木、亞麻、大麻等）

    需要說明的是：在玻璃纖維中，成千上萬的小玻璃纖維儼然有序地編織在一起，再用塑料聚合物牢牢地將它們固定，通過這種方法可以得到高抗拉強度的單纖維，其中普通高強玻璃單纖維的抗拉強度就可達2800MPa。說到這里，順便說明一下在復合材料中常用的塑料樹脂種類：

    . 聚酯

    . 環氧基樹脂

    . 乙烯基酯

    . 聚氨酯

    . 聚丙烯

    復合材料實例

    廣義上的復合材料中最常見的例子便是混凝土。在混凝土組成中，結構鋼筋提供強度和剛度，而熟化的水泥則將鋼筋固定。兩者需要搭配起來使用，比如只有鋼筋，它容易彎曲變形；而只有水泥，就容易開裂造成塌陷。只有當兩者以一定比例結合起來形成復合材料，才能誕生出性能優異的混凝土。

    與復合二字緊密相關的常見復合材料無異于是纖維增強塑料。不僅語義相關，這類復合材料還廣泛應用在我們的日常生活中，比如說下面的這些常見的物件：

    .飛機，航空器

    .船只艦隊

    .體育設備（高爾夫球軸、網球拍、沖浪板等等）。

    .汽車零部件

    .風力發電機葉片

    .防彈衣

    .建筑材料

    .水管

    .橋梁

    .工具手柄

    .梯欄桿

    復合材料的優勢

    同目前常用材料（如金屬、木材等）相比，復合材料有一個明顯的優勢，這個優勢也是驅動人們采用復合材料的主要力量，那便是輕量級的屬性！這個優勢簡直無法估量，比如在交通運輸中，減少重量相當于擁有更多的燃料儲蓄以及更高的加速度；在體育設備中，輕型復合材料更是大有用途，想象一下現在要去運動，打羽毛球，打高爾夫，又有誰會愿意揮著沉重的球桿呢？在風能應用上，葉片重量越少，渦輪產生的力量便更有效率。好鋼用在刀刃上，輕型復合材料便可以讓人讓物發揮最大的功效。

    除了輕量以外，復合材料還有以下很多優點，比如：耐化學腐蝕、絕緣性好、靈活無損耗、維修成本低、壽命長、設計靈活等等。

 

責任編輯：王元

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