复合材料的性能、种类与应用

复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料，经人工组合而成的多相固体材料。

1.复合塑料的特性

复合材料既保留了单一材料各自的优点，又有单一材料所没有的优良综合性能。其优点是强度高，抗疲劳性能好，耐高温、耐蚀性好，减摩、减震性好，制造工艺简单，可以节省原材料和降低成本。它的缺点是抗冲击性差，不同方向上的力学性能存在较大差异。

2.复合材料的分类及用途

复合材料分为基体相和增强相。基体相起黏结剂作用，增强相起提高强度和韧性的作用。常用复合材料为纤维增强复合材料、层叠复合材料和颗粒复合材料三种。

（1）纤维增强复合材料

如玻璃纤维增强复合材料（俗称玻璃钢）是用热塑（固）性树脂与纤维复合的一种复合材料，其抗拉、抗压、抗弯强度和冲击韧性均有显著提高。它主要用于减摩、耐磨零件及管道、泵体、船舶壳体等，如图2-25所示。

图2-25　纤维增强复合材料应用实例

（a）纤维增强热固性复合材料支架；（b）纤维增强复合材料汽车零件

（2）层叠复合材料(www.xing528.com)

层叠复合材料是由两层或两层以上不同材料复合而成，其强度、刚度、耐磨、耐蚀、绝热和隔声等性能分别得到改善，主要应用于飞机机翼、火车车厢、轴承、垫片等零件，如图2-26所示。

图2-26　层叠复合材料应用实例

（a）飞机机翼上下翼面的层叠复合材料；（b）胶合板

（3）颗粒复合材料

颗粒复合材料是一种或多种材料的颗粒均匀分散在基体内所组成的。金属粒和塑料的复合是将金属粉加入塑料中，改善导热、导电性，降低线膨胀系数，如：加铅粉于塑料中，可作防γ射线辐射的罩屏，加铅粉可制作轴承等，如图2-27所示。

图2-27　颗粒复合材料应用实例

（a）铝基颗粒增强复合材料制动盘；（b）颗粒增强复合材料刀具

复合材料在制造业中，用来制造高强度零件、化工容器、汽车车身、耐腐蚀结构件、绝缘材料和轴承等，复合材料的应用日益广泛。