材料的分类方法： 按材料的化学性质分类，有金属材料、非金属材料之分。 按物理性质分类，有在允许电压下不导电的材料、磁性材料、远光材料、半 导体材料、导电材料等。 按用途分类，有航空材料、建筑材料、包装材料等。

  1） 按基体材料类型分： 树脂基：聚酯、环氧、聚碳酸酯、聚酰亚胺等 60年代 金属基：Al、Ti、Ni、Mg、Zn、Co及其合金 70年代 无机非金属基（陶瓷基）：Al2O3及非氧化物 80年代

  传统材料：金属（金银铜铁）、无机非金属（陶瓷、水 泥）、新材料：高分子材料（橡胶、塑料）

  硼纤维树脂复合材料（基体主要为环氧树脂、聚苯 并咪唑和聚酰亚胺树脂等）和硼纤维金属复合材料（基 体为铝、镁及其合金、钛及其合金等）。

  是强度较高的高熔点金属钨、钼、钢、不锈钢、钛、铍 等，它们能被基体金属润湿，也能增强陶瓷。主要有金 属纤维金属复合材料和金属纤维陶瓷复合材料两类，是 利用金属纤维的韧性和抗拉能力改善陶瓷的脆性。

  狭义复合材料：用经过选择的、含少数比的两 种或两种以上的组分（或称组元），通过人工复合、组 成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊 性能的材料。

  狭义复合材料的定义较易被普遍接受，它不仅明确指 出复合材料是“通过人工复合的”和“有特殊性能的”材 料，而且还指明了复合材料的组分、结构特点及与其他种 材料（如简单混合物、化合物、合金）的特征区别。

  （１） 复合材料是由两种或更多的组分材料结合在 一起，复合后的整体性能应超过组分材料，保留了所期望 的性能(高强度、刚度、轻的重量)，抑制了所不期望的特 性(低延性)。

  （２） 复合材料是多功能的材料系统，它们可提供 任何单一材料所没有办法获得的特性；它们是由两种或多种成 分不同，性质不同，有时形状也不同的相容性材料，以物 理形式结合而成的。

  Ｂ、碳纤维碳复合材料：用有机基体浸渍纤维坯块，固化 后再进行热解，或纤维坯型经化学气相沉积，直接填入碳。

  Ｃ、碳纤维金属复合材料：大多数都用在熔点较低的金属或合 金，如在碳纤维表面镀金属，制成了碳纤维金属复合材料。

  复合材料既能保持原材料的某些特定，又能发挥 组合后的新特征，能够准确的通过需要进行设计，从而最合理 地达到使用所要求的性能。

  复合材料在世界各国还没有统一的名称和命名方法， 比较共同的趋势是根据增强体和基体的名称来命名，通常有 以下三种情况：

  1）强调基体时以基体材料的名称为主。如树脂基复合 材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。

  ③ 叠层式（编织）复合材料和片材增强复合材料：骨架、 涂层、人工晶片和天然片状物增强体等。

  复合材料结构示意图 a)层叠复合 b)连续纤维复合 c)细粒复合 d)短切纤维复合

  混杂复合材料：两种或两种以上增强体同一种基体 制成的复合材料。可以看成是两种或多种单一纤维或颗 粒复合材料的相互复合，即复合材料的“复合材料”。 26

  网络授课、课堂讲授与自学讨论，课后作业 与课堂测试相结合的教学方式及过程。

  教学要求：认真上课，积极参与课堂互动。 课程结束，采取闭卷考试。 考核及成绩评定方式：按照总评成绩=课程 卷面成绩×60%平时成绩×40%（包含网络及课 堂测试20%、作业10%及考勤10%）进行综合评定。

  因此复合材料必须通过对原材料的选择，各组分分布的 设计和工艺条件的保证等，以使原组分材料的优点互相补充， 同时利用复合材料的复合效应使之出现新的性能，最大限度 地发挥优势。

  1、可设计性：复合材料的组元选材的可设计性、复合结构 （及增强体的比例、分布、排列和取向）等的设计； 2、复合材料是以人工制造而非天然形成的（区别于具有某些 复合材料形态特征的天然物质）； 3、组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有的物理 和化学性质（区别于化合物和合金）； 4、复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。复合材料具 有新的、独特的和可用的性能，这种性能是单个组分材料性 能所不及或不同的； 5、复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料。

  用玻璃纤维增强工程塑料的复合材料，即玻璃钢。 玻璃钢分为两种，即热塑性玻璃钢和热固性玻璃钢。

  Ａ、碳纤维复合材料：作基体的树脂，目前应用最多的是 环氧树脂、酚醛树脂和聚四氟乙烯。

  1、复合材料概论----王荣国 武卫莉 （哈尔滨工业大学出版社,1999） 2、复合材料--------吴人洁（天津大学出版社,2000） 3、复合材料科学与工程---倪礼忠,陈麒(科学出版社,2002) 4、复合材料及其应用—尹洪峰,任耘（陕西科学技术出版社,2003） 5、高性能复合材料学---郝元恺,肖加余 (化学工业出版社,2004) 6、先进复合材料----鲁 云 朱世杰 马鸣图 （机械工业出版社,2004） 7、复合材料--------尹洪峰、魏剑（冶金工业出版社,2010） 8、复合材料---肖立光 (化学工业出版社，2013)

  2）强调增强体时以增强体材料的名称为主。如玻璃纤 维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合 材料等。

  3）基体材料名称与增强体材料并用。这种命名方法常 用来表示某一种具体的复合材料，习惯上把增强体材料的 名称放在前面，基体材料的名称放在后面。

  如：玻璃纤维增强环氧树脂复合材料（简称为玻璃纤 维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧）我国将该类复合材 料称为“玻璃钢”。

  F．L. Matthews和Ｒ．D．Rawlings认为，复合材料 是两个或两个以上组元或相组成的混合物，并应满足下面 三个条件：

  (1) 组元含量大于5％； (2) 复合材料的性能显著不同于各组元的性能， (3) 通过各种方法混合而成。

  有人认为可将复合材料划分为广义复合材料和狭义 复合材料。从广义上讲，复合材料是由两种或两种以上 不同化学性质的组分组合而成的材料。

  复合材料的组分材料然然保持其相对独立性，但复合 材料的性能却不是组份材料性能的简单加和，是有着重要 的改进，即赋予单一材料组元所不具备的优良持殊性能。

  复合材料的结构通常是一个相为连续相，称为基体； 而另一相是以独立的形态分布在整个连续相中的分散相， 常称为增强体 (也称为增强材料、增强相等)。

  构复合材料主要是作为承力结构使用的复合材料，它 基本上是由能承受载荷的增强体组元与能联接增强体 成为整体承载同时又起分配与传递载荷作用的基体组 元构成。其特点是可根据材料在使用中受力的要求进 行组元选材和增强体排布设计，从而充分发挥各组元 的效能。

  ③ 有机纤维（芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、聚烯 烃纤维等）复合材料；

  偏重于考虑复合材料的结构，诸如： （１）复合材料是两种或多种材料在宏观尺度上组合而成

  同组织相的物质，以微观或宏观的形式组合而成的材料。 （３）复合材料是不同于合金的一种材料，在合金中，每

  一种组分都保留着它们独立的特性，而构成复合材料时，仅 取它们的优点而避开其缺点，从而获得一种改善了的材料。

  碳纤维和金属基体构成的复合材料叫“金属基复合材 料”，也可写为“碳／金属复合材料”。碳纤维和碳构成 的复合材料叫“碳／碳复合材料”。

  复合材料是根据应用的有必要进行设计，把两种以上的有 机聚合物材料，或无机非金属材料，或金属材料组合在一起， 使之互补性能优势，从而制成的一类新型材料。一般由基体 组元与增强材料或功能体组元所组成。

  ① 颗粒增强复合材料：微小颗粒状增强材料分散在基体中； ② 纤维增强复合材料：

  a.连续纤维复合材料：作为分散相的长纤维的两个端点都 位于复合材料的边界处；按空间维数可细分。

  课 第3章 复合材料的增强材料 （4学时） 程 第4章 聚合物基复合材料 （4学时） 内 第5章 金属基复合材料 （4学时） 容 第6章 陶瓷基复合材料 （5学时）

  分散相是以独立的形态分布在整个连续相中，两相之 间存在着相界面。分散相可为增强纤维、颗粒状或弥散的 填料。

  从上述定义中能够准确的看出，复合材料可以是一个连续 物理相与一个连续分散相的复合，也可以是两个或者多 个连续相与一个或多个分散相在连续相中的复合，复合 后的产物为固体时才称为复合材料。若复合后的产物为 液体或气体，则不能称为复合材料。

  教材上的概念：由两种或两种以上物理和化学性 质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。

  要给复合材料下一个严格精确而又统一的定义是很困 难的。概括前人的观点，有关复合材料的定义或偏重于考 虑复合后材料的性能，或偏重于考虑复合材料的结构 。