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复合材料概念复合材料(Composite materials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。
各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。
金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。
非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。
增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料使用的历史可以追溯到古代。
从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。
20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。
50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。
70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。
这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。
分类复合材料是一种混合物。
复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。
按其结构特点又分为：①纤维复合材料。
将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。
如纤维增强塑料、纤维增强金属等。
②夹层复合材料。
由性质不同的表面材料和芯材组合而成。
通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。
分为实心夹层和蜂窝夹层两种。
③细粒复合材料。
将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。
④混杂复合材料。
由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。
与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。
分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。
60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。
第 4 章元素与材料世界学习导言▲ 章节知识概说材料是人类生活和生产活动的重要物质基础，本章教材引领学生走进元素化合物的应用世界。
从自然界中的元素走进材料世界中的元素，将学生的视野打开，体现多角度、多层面和大视野。
材料的性能取决于材料的化学组成和结构，因此教材从元素出发，通过了解元素及其重要化合物的性质来分析材料的性能。
本章教材一方面引导学生回顾学习非金属及其化合物的化学性质的方法，并以此方法学习硅及其化合物的重要性质；另一方面。
进一步丰富学生对金属元素及其化合物的认识，给他们一个更为广阔的认识物质世界的空间，也为后面学习元素周期律及元素周期表打下基础。
▲ 课标理念感悟知识与技能：根据生产、生活中的应用实例或通过实验研究，了解铝、硅及其重要化合物的性质，能够应用这些性质解决一些生产、生活和化学学科中的简单问题。
能列举金属材料、无机非金属材料和复合材料在生产、生活中及其他领域的应用。
过程与方法：通过本章的学习，让学生进一步体验“比较”和“分析”的科学方法。
情感态度与价值观：体会组成材料的物质性质与材料性能的密切关系，认识新材料的开发对社会、生活产生的重要影响，了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系。
第 1 节硅无机非金属材料1946它当时由年 2 月 15 日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功。
1.8 万个电子管组成，是一台又大又笨重的机器，体重达30 多吨，占地有两三间教室般大。
它当时的运算速度为每秒5000次加法运算。
虽然这在当时是相当了不起的成就，但其计算速度还不如今天的一台微型计算器的运行速度。
是什么使计算机的体积减小的同时，加快了计算速度呢？是硅芯片。
那么，硅芯片是从哪里来的呢？硅又有什么性质呢？研习教材重难点研习点 1半导体材料与单质硅1．半导体材料半导体材料特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
最早使用的半导体材料是锗，但因其含量低，提炼工艺复杂，价格昂贵，而不适合广泛使用。
第2节铝金属材料1 铝与铝合金1．铝（1）物理性质：硬度较小，银白色质轻，密度为 2.7g/cm，具有一定的耐磨性，有很好的延展性和导电性，熔点低（666.4℃），沸点高（2467℃）。
（2）化学性质①与非金属反应a 与氧气反应：常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化物薄膜，失去金属光泽。
点燃时，金属铝可以在氧气中燃烧：4Al＋ 3O2点燃 2Al2O3说明：该反应放出大量热和耀眼的白光，因而铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。
b. 与氯气、硫等非金属反应2Al＋3Cl2点燃 2AlCl34Al＋3S 点燃 2Al2S3②与酸的反应a. 与非氧化酸（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑。
b. 与氧化酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成： Al＋4HNO3 (稀)＝A l(N O3)3＋NO ↑＋2H2O注意：Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化，但加热可反应。
③与碱的反应化学方程式：2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑离子方程式： 2Al＋2OH－＋6H2O＝2[Al(OH)4]－＋3H2↑④与金属氧化物的反应（铝热反应）金属铝在高温下可与Fe2O3反应：2Al＋Fe2O3高温2Fe＋Al2O3说明：a该反应称为铝热反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。
利用铝热反应可焊接钢轨大截面的钢材部件等。
b铝和氧化铁在高温下发生的反应不仅可用于焊接钢轨，还可用于定向爆破定向爆破是指在地基的钢筋混处安放铝热剂，引燃后产生的温度高达2500－3500℃，使钢筋熔断，楼体倒塌。
c铝不仅可与氧化铁发生铝热反应，用其他金属氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应。
铝热反应还可用于冶炼钒、锰等金属。
2、铝合金（1）合金：合金是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
一般来说，合金的性能优于纯金属，合金的熔点比它的各成分金属熔点都低，硬度比它的各成分金属大。
