鑒于材料的重要的基礎地位和作用，每一次科學技術的突飛猛進，都對材料的性能提出了越來越高、越來越嚴和越來越多的要求。現(xiàn)如今在許多方面，傳統(tǒng)的單一材料已經不能滿足實際需要，在這種情況下，人們以其充滿智慧的頭腦將材料的新的發(fā)展方向伸向一個更加廣闊的領域——復合材料。

本文就將對復合材料的基本概念、加工中的理論問題、制備工藝與方法和典型的應用加以闡述，希望能夠比較全面的對復合材料做一個介紹。

首先我們來給復合材料下一個明確的定義。根據國際標準化組織（International Organization for Standardization, ISO）為復合材料下的定義，復合材料（Compose Material）是由兩種或者兩種以上物理和化學性質不同的物質組合而成的一種多相固體材料。復合材料的組份材料雖然保持其相對獨立性，但是復合材料的性能卻不是組份材料性能的簡單加和，而是有著重要的改進。在復合材料中通常有一相為連續(xù)相（稱為基體），而另一相為分散相（增強材料）。分散相是以獨立的形態(tài)分布在整個連續(xù)相中的。兩相之間存在著相界面，分散相可以是增強纖維，也可以是顆粒狀或彌散的填料。

復合材料的出現(xiàn)和發(fā)展，是現(xiàn)代科學技術不斷進步的結果，也是材料設計方面的一個突破。它綜合了各種材料如纖維、樹脂、橡膠、金屬、陶瓷等的優(yōu)點，按照需要設計，復合成為綜合性能優(yōu)異的新型材料?？梢灶A見，如果用材料作為歷史分期的依據，那么，繼石器、青銅、鐵器、鋼鐵時代之后，在世紀，將是復合材料的時代。

在概述的余下一些篇幅中，我們來大致了解一下關于復合材料的一些基本內容。

一、復合材料的命名和分類

復合材料可根據增強材料與基體材料的名稱來命名。將增強材料的名稱放在前面，基體材料的名稱放在后面，再加上“復合材料”即為材料名。為書寫簡便，也可僅寫增強材料和基體材料的縮寫名稱，中間加一條斜線隔開，后面再加“復合材料”。有時為了突出增強材料或者基體材料，視強調的組份不同也可將不需強調的部分加以省略或簡寫。

復合材料的分類方法很多，常見的分類方法有以下幾種:

a. 按增強材料形態(tài)分：連續(xù)纖維復合材料，短纖維復合材料，粒狀填料復合材料，編織復合材料

b. 按增強纖維種類分類：玻璃纖維復合材料，碳纖維復合材料，有機纖維復合材料，金屬纖維復合材料，陶瓷纖維復合材料，混雜復合材料（復合材料的“復合材料）

c. 按基體材料分類：聚合物基復合材料，金屬基復合材料，無機非金屬基復合材料

d. 按材料作用分類：結構復合材料，功能復合材料

二、復合材料的基本性能：

復合材料是由多相材料復合而成，其共同特點為:

(1) 綜合發(fā)揮各種組成材料的優(yōu)點，使一種材料具有多種性能，具有天然材料所沒有的性能

(2) 可按對材料性能的需要進行材料的設計和制造

(3) 可制成所需的任意形狀的產品，可避免多次加工的工序由于復合材料性能受許多因素的影響，不同的復合材料性能不同，就是同一類復合材料的性能也不是一個定值，故在此處給出一些主要性能:

I 聚合物基復合材料

i) 比強度，比模量大, ii) 耐疲勞性能好, iii) 減震性好 iv) 過載時安全性能好。v) 具有多種功能性，耐燒蝕性能，摩擦性能好 (ⅵ) 有很好的加工工藝性

II 金屬基復合材料

i) 高比強度，高比模量 ii) 導熱、導電性能高. iii) 熱膨脹系數小，iv) 尺寸穩(wěn)定性好良好的高溫性能 v) 耐磨性好. vi) 良好的抗疲勞性能和斷裂韌性 ⅶ) 不吸潮，不老化，氣密性好

III 陶瓷基復合材料

i) 強度高，硬度大，ii) 耐高溫，抗氧化，高溫下抗磨損性好，耐化學腐蝕性優(yōu)良，iii) 熱膨脹系數和比重較小，iv) 制成復合材料以后抗彎強度高，斷裂韌性高

IV 水泥基復合材料:

i) 壓縮強度高i) 熱能方面性能優(yōu)異，ii) 制成復合材料以后抗拉性能和耐腐蝕性能增強，重量降低

通過以上的一些敘述，我們對復合材料的一些根本點有了初步的了解，下面就進入正題，對復合材料的制造工藝進行一些探討

第二章 加工中的理論問題

在這一章中，我們將從基體與增強材料的選擇、復合材料的界面以及增強材料的表面處理等方面入手，掌握一些復合材料加工的基本原理，以便對以后的工藝和技術的使用有一個理論基礎

一、基體與增強材料的選擇

由于基體材料的不同，我們有必要將這些材料分開論述。首先來看一下金屬基復合材料的基體選擇

金屬基復合材料構（零）件的使用性能要求是選擇金屬基體材料最重要的依據。在不同技術領域和不同的工況條件下對于復合材料構件的性能要求有很大的差異。應當根據不同的情況選擇不同的復合材料基體。在航天、航空技術中高比強度、比模量、尺寸穩(wěn)定性是最重要的性能要求。宜選用密度小的輕金屬合金作為基體。高性能發(fā)動機則要求復合材料不僅有高比強度、比模量性能外，還要求復合材料具有優(yōu)良的耐高溫性能，能在高溫、氧化性氣氛中正常工作，需選用鈦基、鎳基合金以及金屬間化合物做基體材料。汽車發(fā)動機中要求其零件耐熱、耐磨、導熱、一定的高溫強度等，同時又要求成本低，適合批量生產，則使用鋁合金做基體材料。工業(yè)集成電路需要高導熱、低膨脹的金屬基復合材料作為散熱元件和基板。選用具有高導熱率的Ag、Cu、Al等金屬為基體。