什麼是複合材料的定義國內外業界有各種說法。 英國人赫爾提出複合材料分三類:天然複合材料, 如木材、骨骼、肌肉等;細觀複合材料, 如合金、增強塑膠等;宏觀複合材料, 如鋼筋混凝土等。 適合於工程結構的複合材料定義應包含以下三點內容:
(1)含兩種或兩種以上物理性質不同並可用機械方法分離的多相材料(區別與混合物和合金);
(2)可人為控制將一種材料分佈到其它材料中, 以達最佳性能;
(3)性能優於單獨組分材料, 並具獨特性能。
科學家把複合材料這種揚長避短的作用稱為複合效應。 人們利用複合效應可自由選擇複合材料組成物質, 人為設計各種新型複合材料, 把材料科學推進到了一個新階段。 因此, 國外把複合材料稱為第四代材料, 又稱“設計材料”。
1、按成分:分為金屬與金屬複合材料、非金屬與金屬複合材料、非金屬與非金屬複合材料。
2、按結構特點又分為:
①纖維複合材料。 將各種纖維增強體置於基體材料內複合而成。 如纖維增強塑膠、纖維增強金屬等。
②夾層複合材料。 由性質不同的表面材料和芯材組合而成。 通常面材強度高、薄;芯材質輕、強度低, 但具有一定剛度和厚度。 分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。
③細粒複合材料。 將硬質細粒均勻分佈於基體中, 如彌散強化合金、金屬陶瓷等。
④混雜複合材料。 由兩種或兩種以上增強相材料混雜於一種基體相材料中構成。 與普通單增強相複合材料比, 其衝擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,
3、按基體材料不同:先進複合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基複合材料。 其使用溫度分別達250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。
為滿足航空航太等尖端技術所用材料的需要, 60年代的時候, 先後研製和生產了以高性能纖維為增強材料的複合材料如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化矽纖維。
目前, 國內雖然形成了研究高性能熱塑性樹脂基複合材料熱潮, 但多集中在短纖維增強熱塑性複合材料方面。 而連續纖維增強熱塑性複合材料雖然作為後起之秀, 性能上比短纖維複合材料好得多, 但由於起步晚、成本高、成型相對困難等, 目前仍處於研究開發階段。 經過業界同仁努力, 相信前景將相當誘人和廣闊。