复合材料是由 两种或两种以上的材料组成的多相材料,这些材料通过复合工艺相互结合,形成具有优于单一材料的综合性能。复合材料主要由以下部分组成:
基体:
基体是连续相,负责将增强体粘合成整体,并传递外界作用力,保护增强体免受外界侵蚀。基体材料可以是金属(如铝、镁、铜、钛及其合金)或非金属(如合成树脂、石墨、橡胶、陶瓷、碳等)。
增强体:
增强体是被基体包容的相,提供刚性和强度,通常比基体更坚硬、更坚固。常见的增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、石棉纤维、碳化硅纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
界面:
界面是基体和增强体之间的界面,具有一定的厚度,结构随组分而异,与基体和增强体明显不同。界面的存在对复合材料的性能有很大影响。
根据不同的分类标准,复合材料还可以进一步分为:
按基体材料分类:金属基复合材料、陶瓷基复合材料、树脂基复合材料等。
按增强材料形态分类:纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、层板增强复合材料等。
按功能分类:结构复合材料和功能复合材料。结构复合材料主要用于承力结构,而功能复合材料则提供其他物理性能,如导电、超导、磁性、压电等。
复合材料的设计和制备涉及基体选择、增强体选择、界面设计以及复合工艺等多个方面,以实现所需的综合性能。