什么是复合材料？

    复合材料，顾名思义，是两种或两种以上不同的材料组合在一起所形成的性能优越的独特材料。虽然这么定义，这样笼统的概述还是不能让人明白它到底是个什么东西。其实，以上的概念只属于宽泛的定义，适用于所有复合材料，但最近“复合”这一术语一般都用于描述增强塑料方面。

    复合材料的身世

    说起复合材料的祖先，一直可以追溯到古代建筑工程上面：那时候没有现在的钢筋红砖，用的都是由草芥和泥土混起来的泥土坯。以秸秆做支撑，提供一定的结构和强度，而泥作为粘合剂，将草芥结合在一起。这个过程有点像陶瓷的制作，都是制坯干燥形成，不过那时候的陶瓷并不属于复合材料，因为原料（比如氧化铝陶瓷）全都是非金属材料，不符合当时复合材料的定义。

    泥土坯“以后使用的复合材料就大有发展，通常包括结构纤维和塑料，这就是现在所称的纤维增强塑料（或简称为玻璃钢）。同它们的祖先一样，纤维提供给复合材料一定的结构和强度，而塑料聚合物则将纤维聚集粘结在一起。其中，常见用于玻璃钢复合材料的纤维类型有以下几种：

    . 玻璃丝

    . 碳纤维

    . 芳纶纤维

    . 硼纤维

    . 玄武岩纤维

    . 天然纤维（木、亚麻、大麻等）

    需要说明的是：在玻璃纤维中，成千上万的小玻璃纤维俨然有序地编织在一起，再用塑料聚合物牢牢地将它们固定，通过这种方法可以得到高抗拉强度的单纤维，其中普通高强玻璃单纤维的抗拉强度就可达2800MPa。说到这里，顺便说明一下在复合材料中常用的塑料树脂种类：

    . 聚酯

    . 环氧基树脂

    . 乙烯基酯

    . 聚氨酯

    . 聚丙烯

    复合材料实例

    广义上的复合材料中最常见的例子便是混凝土。在混凝土组成中，结构钢筋提供强度和刚度，而熟化的水泥则将钢筋固定。两者需要搭配起来使用，比如只有钢筋，它容易弯曲变形；而只有水泥，就容易开裂造成塌陷。只有当两者以一定比例结合起来形成复合材料，才能诞生出性能优异的混凝土。

    与复合二字紧密相关的常见复合材料无异于是纤维增强塑料。不仅语义相关，这类复合材料还广泛应用在我们的日常生活中，比如说下面的这些常见的物件：

    .飞机，航空器

    .船只舰队

    .体育设备（高尔夫球轴、网球拍、冲浪板等等）。

    .汽车零部件

    .风力发电机叶片

    .防弹衣

    .建筑材料

    .水管

    .桥梁

    .工具手柄

    .梯栏杆

    复合材料的优势

    同目前常用材料（如金属、木材等）相比，复合材料有一个明显的优势，这个优势也是驱动人们采用复合材料的主要力量，那便是轻量级的属性！这个优势简直无法估量，比如在交通运输中，减少重量相当于拥有更多的燃料储蓄以及更高的加速度；在体育设备中，轻型复合材料更是大有用途，想象一下现在要去运动，打羽毛球，打高尔夫，又有谁会愿意挥着沉重的球杆呢？在风能应用上，叶片重量越少，涡轮产生的力量便更有效率。好钢用在刀刃上，轻型复合材料便可以让人让物发挥最大的功效。

    除了轻量以外，复合材料还有以下很多优点，比如：耐化学腐蚀、绝缘性好、灵活无损耗、维修成本低、寿命长、设计灵活等等。

 

责任编辑：王元

《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事
投稿联系：编辑部
电话：010-82387968
邮箱：ecorr_org@163.com
中国腐蚀与防护网官方 QQ群：140808414