复合材料的具体内容，复合材料举例
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|随着科技的发展，制造业也进入了新的发展阶段，材料是制造业的基础，其应用创新成为制造业技术创新和转型发展的重要环节。无论单一材料有多少优点，它都无法避免缺陷。为了提高材料的性能，工程师经常将材料组合起来，以取长补短；这种材料的组合就是复合材料。
复合材料的定义复合材料是根据物理、化学原理将两种或两种以上不同性能的材料组合在一起而具有新的宏观性能的材料。
复合材料具有三个主要元素：基体、增强体以及两者之间的界面。复合材料结构中的连续相称为基体，它结合和整合增强材料、保护增强材料、传递载荷并防止裂纹扩展。增强体是独立分散在基体中的分散相。复合材料基体和增强体通过界面相互作用连接。
虽然逆向材料的组成材料保持了相对独立性，但复合材料的性能并不是组成材料性能的简单相加，而是有了重要的改进。通过各组成材料的性能互补，产生协同效应，使复合材料的整体性能较其他组成材料有所提高，满足更多领域的需求。复合材料改善或克服了部件材料的弱点，允许根据零件的结构和应力条件进行优化设计，并赋予合理的支撑性能，并提供可在不同时间点生产的双重或多重功能。或者在不同的条件下执行不同的功能。
复合材料的性能取决于组成材料的性能以及组成材料之间界面的性能，因此复合材料的优异性能仅取决于组成材料的质量，这是不够的。在复合材料中，增强相和基体相之间存在清晰的粘合表面。它是位于增强相和基体相之间连接两相的区域，其化学成分和力学性能与相邻两相明显不同，并在相邻两相之间起到传递载荷的作用。它被称为复合接口。
界面对复合材料的性能有重要影响，其作用可概括如下。
传递作用：基体通过界面将外力传递给增强体，起到基体与增强体之间的桥梁作用。
绝缘效果：合适的界面可以防止裂纹扩展、隔离材料损坏并缓解应力集中。
不连续效应：界面处的电阻、电感、磁力、耐热性等物理性质以及界面摩擦变得不连续的现象。
散射和吸收效应：由于光波、声波、热弹波、冲击波等在界面处发生散射和吸收，产生透光、隔热、隔音、抗机械冲击、热冲击等作用反抗。
感应效应：复合材料的一个组分（通常是增强体）的表面结构诱发与其接触的另一种材料（如聚合物基体）的结构变化，导致弹性强、膨胀低，会发生震动。电阻和耐热性。
复合材料的分类1. 复合材料根据增强材料的类型分类如下。
i. 颗粒复合材料
ii. 连续或短纤维复合材料
iii.连续纤维复合材料
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i. 聚合物基复合材料
ii. 金属基复合材料
iii.陶瓷基复合材料
iv.碳基复合材料
复合材料的应用复合材料具有良好的耐腐蚀性、高强度、抗冲击性，因此被广泛应用于航空航天、建筑、防腐、管道、水处理等领域。经过长期的发展，复合材料的应用领域已从军事、化工领域扩展到社会生产的各个角落，如今各个领域都可以找到复合材料的身影。
1.航空航天
航空航天材料对质量和强度要求很高，需要提高火箭发动机的推力和减轻飞机的质量，使得减重成为必须考虑的问题。复合材料的应用领域十分广泛。例如，导弹的锥壳结构、卫星接口支架、头锥、侧锥和整流罩柱部分、卫星旋转天线支撑管、水平梁等现在均采用碳纤维制成。
承重和非承重复合材料构件广泛应用于固定翼和非固定翼飞机。许多军用和民用飞机都采用轻质、高强度的碳纤维和玻璃纤维增强复合材料，例如层压板、模压件以及以金属或树脂浸渍的纸蜂窝为芯材的复合材料蜂窝夹层结构，使用的材料很多。使用的零件包括门、翼梁、减速板、水平安定面结构、油箱、辅助油箱、机舱壁和地板、直升机旋翼桨叶、螺旋桨、高压气体容器、天线罩、鼻锥、起落架门、整流罩、机舱（特别是喷气发动机舱）、外部管道、座椅部件、检修板等。许多现代轻型飞机尽可能使用轻质复合材料。碳-碳复合材料可用于高温环境碳-碳复合材料用于飞机刹车盘碳-碳复合材料也开始用于火箭喷嘴和人体防护壳喷气发动机部件碳-碳复合材料还用于- 碳复合材料的可能性。火箭发动机外壳和火箭发射管也常常由增强复合材料制成。复合材料的另一个非常实际和重要的应用是飞机金属结构的损伤修复。
2、汽车行业
这是复合材料应用非常活跃的领域，复合材料可用于车身、传动轴、保险杠、底盘、板簧、发动机等数百个零件。例如，采用福特汽车公司CF/GF混合复合材料制成的汽车传动轴重量仅为5.3公斤，比钢部件轻4.3公斤；比制造零件轻16公斤。此外，传动轴刚性高、固有频率高、重量轻、减振性能优良，适合高速行驶。在汽车板簧的制造中使用复合材料可以提高冲击韧性并降低成本。采用混合复合材料制成的车身外壳可减轻车辆重量、提高速度并节省燃料。汽车发动机中使用复合材料可以减少振动和噪音，提高使用寿命和车辆速度，并增加运输能力。
3.在海洋工程中的应用
到1972年，美国建造的玻璃钢船舶总数已超过50万艘。这艘玻璃钢深海潜艇的潜深可达4500米。英国最大的玻璃纤维扫雷舰威尔逊号长47 米。这艘日本制造的高速游艇的外板采用碳纤维复合材料，外壳和甲板采用CF/GF 混合夹层结构。混合复合材料制成的高速船舶在受到巨浪撞击时能产生较大变形，吸收冲击能量，并在外力去除后恢复，在损坏前永久变形很小，即使在小和大的情况下也能保持弹性变形。
4. 医疗领域的应用
复合材料在医疗领域的应用逐渐扩大，取得了良好的效果，如：目前国内外普遍采用纤维增强树脂复合材料，混合复合材料制成的假腿位于距人足轴线45英尺处，重约127g，足部下端你可以把它放进去。使用杂化复合材料制造人造骨骼和关节时，通过调整混合比例和混合方法，可以使热膨胀与人造骨的膨胀相匹配，以适应人体温度变化的范围，从而减轻患者的痛苦。
5.其他领域
除上述领域外，复合材料还广泛应用于兵器工业、化学工程、电气设备、机械工程和建筑工程等领域。
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【参考】：
[1]常其兵主编，《复合材�**咐芯俊罚辗锘嗣朗醭霭嫔纾�2018.09
[2]程来飞主编，《复合材料原理与技术》，西北工业大学出版社，2018年3月。
[3]沙桂英主编，《材料力学性能》，北京理工大学出版社，2015.07
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