复合材料的概念分类及其发展历程

复合材料1.前言复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料，通过不同的工艺方法人工合成的，各组分间有明显界面且性能优于各组成材料的多相材料。

它是二十世纪最重要的人工材料之一，成为继金属、陶瓷、高分子材料之后的第四类材料。

从“二战”玻璃纤维增强复合材料应用开始，到目前以碳纤维增强复合材料为代表的各种先进复合材料，由于其优越性能和可设计性等突出优点，备受关注。

复合材料的发展大都以国防、航空航天需求为牵引，通过材料研发与应用水平的提高，不断的更新换代，现已被推广到航空航天、船舰、交通、能源、建筑、桥梁以及休闲等领域。

2.复合材料的发展历史复合材料具有很长的历史，人类在远古时代就从实践中认识到，可以根据用途需要，组合两种或多种材料，利用性能优势互补，制成原始的复合材料。

所以，复合材料既是一种新型材料，也是一种古老的材料。

复合材料的发展历史，可以从用途、构成、功能，以及设计思想和发展研究等，大体上分为古代复合材料和现代复合材料两个阶段。

从使用方面讲，复合材料可以分为三个时期：远古时代，古代，近代。

复合材料因为时代的不同而不断发展，每个时期都有具一定代表的材料，在远古时期主要是人们用稻草掺入黏土做土坯，在古代时期人们用钢铁层压法制成刀剑等，在近代，发展较快是以1942年制出的玻璃纤维强化塑料为起点。

随后为了提高纤维的弹性率，开发了硼纤维、碳纤维、耐热氧化铝纤维等。

另一方面，为改善树脂的耐热性，对金属基复合材料也开展了研究。

FRM 的耐热温度已达450℃，强度在1500 MPa以上。

同时，对陶瓷等无机材料作为复合材料的基体也有了新的认识，在研究开发基础上有了广泛的应用。

3复合材料简介3.1 复合材料的组成复合材料主要是由两部分构成，一部分为基体，另一部分第二相（也被称为增强体）。

基体是复合材料的主要骨架，起主要作用，增强体材料在复合材料中起粘连作用。

作为复合材料的骨架，基体有很多种材料可以选择，当代的复合材料的基体材料主要有以下五种：树脂基(又称聚合物基，如塑料基、橡胶基等)，金属基，陶瓷基，水泥基，碳/碳基。

复合材料发展历史复合材料是指由两种或两种以上的不同物质组成的材料，通过它们的相互作用而产生的新材料。

复合材料的发展历史可以追溯到几千年前的古代文明，但直到近代才得到了广泛的应用和研究。

古代的复合材料主要以自然材料为基础，如陶瓷、混凝土等。

例如，古代埃及人在建筑中使用了混凝土，其中混凝土是由石灰石和黏土等材料混合而成，具有较高的强度和耐久性。

此外，古代中国人也使用了复合材料，如陶瓷制品和漆器等。

这些古代文明的复合材料虽然在不同的领域有着重要的应用，但由于当时的技术限制，其发展程度相对较低。

随着工业革命的到来，复合材料的研究和应用进入了一个新的阶段。

19世纪末至20世纪初，人们开始研究和应用纤维增强复合材料。

最早的纤维增强复合材料是由木材和纤维素等天然纤维构成的，具有较好的强度和韧性。

20世纪40年代，人们开始使用玻璃纤维和树脂制造纤维增强复合材料，这种材料具有较高的强度和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。

20世纪60年代至70年代，复合材料的研究和应用进入了一个新的阶段。

人们开始使用碳纤维和复合树脂制造高性能复合材料，这种材料具有极高的强度和轻质化特性，被广泛应用于航空航天、运动器材、汽车等领域。

同时，人们还开始研究其他类型的纤维增强复合材料，如硼纤维、陶瓷纤维等，以满足不同领域对材料性能的需求。

近年来，随着科学技术的不断发展，复合材料的研究和应用进入了一个全新的阶段。

人们开始研究和应用纳米复合材料、生物复合材料等新型复合材料，以满足不同领域对材料性能的更高要求。

例如，纳米复合材料具有较高的强度、硬度和导电性能，可应用于电子器件、储能设备等领域。

生物复合材料具有良好的生物相容性和可降解性，可应用于医疗器械、组织工程等领域。

总的来说，复合材料的发展历史可以追溯到古代文明，经历了从自然材料到纤维增强复合材料，再到高性能复合材料的演变过程。

随着科学技术的不断进步，复合材料的研究和应用将会越来越广泛，为人类的生产和生活带来更多的创新和发展。

复合材料的发展概述
随着现代工业的迅猛发展，复合材料在结构材料工程领域中的重要性不容忽视。

复合材料是由金属、非金属和终端等组成的多种材料。

这种材料的出现为工业应用提供了无限的可能性。

本文将讨论复合材料的发展历史、形态和应用领域，以及其今后的发展前景。

复合材料的发展始于20世纪初，当时的研究人员们主要是研究金属和无机材料而不是复合材料。

在二战期间，复合材料得到了广泛应用，主要用于飞机和航天器的结构部分。

在随后的几十年中，复合材料的发展迅猛。

在这个过程中，最重要的发展是从绝缘子和隔热材料到结构材料的转变。

这一进步使得复合材料可以被用于汽车、船舶、飞机和其他各种结构材料的制造中，大大提高了这些产品的性能。

今天，复合材料的应用已经从传统的“无氧铸造”和“钢筋混凝土”领域扩展到包括轻金属、高比强度和高温等特种结构材料的应用领域。

同时，复合材料的发展也使得3D打印技术的应用取得了重大突破，从而使更多的复合材料被应用到实际的工程项目中。

第一章复合材料的概念分类及其发展历程复合材料是由两种或两种以上不同的成分构成的材料体系。

它以其各成分的优点相互补充、相互作用，达到材料性能的综合优良，被广泛应用于各个领域。

复合材料的分类主要依据是其增强相的特征，一般可分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层状结构复合材料。

颗粒增强复合材料是将颗粒状的增强相与基体相结合而形成的材料。

增强相可以是金属颗粒、陶瓷颗粒、碳纳米管等。

颗粒增强复合材料具有良好的抗磨损性能、高硬度等特点，常用于制造耐磨材料、陶瓷刀具等。

纤维增强复合材料是以纤维为增强相的复合材料。

纤维可以是玻璃纤维、碳纤维、腈纶纤维等。

纤维增强复合材料具有高强度、高模量、低密度等特点，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

层状结构复合材料是通过将两种或两种以上的不同材料叠加起来形成的复合材料。

层状结构复合材料具有多种性能，如强度、刚度、导热性、耐磨性等，常用于制造电路板、涂层等。

复合材料的发展历程可以追溯到古代，但真正的发展始于20世纪。

20世纪50年代，随着塑料和树脂材料的应用，复合材料的发展进入了一个新阶段。

20世纪60年代，纤维增强塑料的出现推动了复合材料的应用。

20世纪70年代，碳纤维复合材料的出现使复合材料的强度和刚度得到了进一步提高。

20世纪90年代以后，复合材料的应用领域不断扩大，涉及到各个行业。

复合材料的发展主要受到科学技术的推动。

随着纳米技术、材料科学等领域的不断发展，复合材料的性能和应用范围将会有更大的突破。

预计未来的复合材料将更加轻量化、高强度、高性能，可以满足更多领域的需求。

综上所述，复合材料是由两种或两种以上不同的成分构成的材料体系，根据增强相的特征可分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层状结构复合材料。

复合材料的发展历程起源于古代，但真正的发展始于20世纪，受到科学技术的不断推动。

未来的复合材料将更加轻量化、高强度、高性能，满足更多领域的需求。