復(fù)合材料第1講

復(fù)合材料余潤洲Tel:88877479E-mail:yudoudou2003@

材料學(xué)院中南大學(xué)參考教材：于春田，《金屬基復(fù)合材料》，冶金工業(yè)出版社，1995。郝元愷等，《高性能復(fù)合材料學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2004。張國定，《金屬基復(fù)合材料》，上海交通大學(xué)出版社，1996。吳人杰等，《復(fù)合材料》，天津大學(xué)出版社，2000。

主要內(nèi)容：復(fù)合材料的定義；復(fù)合材料的發(fā)展史；復(fù)合材料的分類；復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)；復(fù)合材料的特性；復(fù)合材料的應(yīng)用。1定義存在各種不同定義“由兩種以上不同的原材料組成，并使原材料的性能得到充分發(fā)揮，通過復(fù)合化而得到單一材料所不具備的性能。”（島村昭治.未來を拓く先端材料，工業(yè)調(diào)查會，1982）“把一些個體典型或基本的特性組合，而得到的物質(zhì)?！保ㄓ嘤缹幍茸g.金屬基復(fù)合材料導(dǎo)論，北京，冶金工業(yè)出版社，1996）由兩種以上異質(zhì)、異形、異性的材料復(fù)合而成的新型材料。”（吳人潔，復(fù)合材料，天津大學(xué)出版社，2000）“經(jīng)過一定的操作，將復(fù)數(shù)個原材料合體，或者是由復(fù)數(shù)個相生成，且具有比原材料優(yōu)異的性能。”（香川豐，八田博志.セラミックス基復(fù)合材料，アグネ承風(fēng)社，1990）國際標(biāo)準(zhǔn)化組織：由兩種以上在物理和化學(xué)上不同的物質(zhì)組合起來而得到的一種多相固體材料

《材料大詞典》

：復(fù)合材料是根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，把兩種以上的有機(jī)聚合物材料或無機(jī)非金屬材料或金屬材料組合在一起，使其性能互補(bǔ)，從而制成的一類新型材料?！恫牧峡茖W(xué)技術(shù)百科全書》

：復(fù)合材料是由有機(jī)高分子、無機(jī)非金屬或金屬等幾類不同材料通過復(fù)合工藝組合而成的新型材料。它既保留原組成材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)獲得原組分所不具備的性能?？梢酝ㄟ^材料設(shè)計(jì)使各組分的性能互相補(bǔ)充并彼此關(guān)聯(lián)，從而獲得更優(yōu)秀的性能，與一般材料的簡單混合有本質(zhì)區(qū)別。

.盡管定義的細(xì)節(jié)有所不同，但其要點(diǎn)是共同的。

組分是有意選擇和設(shè)計(jì)的。含兩種以上不同的化學(xué)相。性能取決于組分及其含量。具有每個組分所不具備的優(yōu)良性能。

.材料A材料B優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)組合1組合2組合3組合4材料優(yōu)、缺點(diǎn)組合示意圖最佳組合最差組合

2復(fù)合材料的發(fā)展史1、幾千年前，在粘土中加入稻草；2、漆器：麻與大漆構(gòu)成的；3、混凝土：砂石和水泥復(fù)合得到。原始復(fù)合材料天然復(fù)合材料1、樹竹子2、貝殼鮑魚殼木質(zhì)纖維樹干木質(zhì)素?zé)o機(jī)文石薄片有機(jī)相膠原質(zhì)貝殼邊長2.8mm,厚為0.5mm厚為0.015mm

基體：起粘結(jié)作用復(fù)合材料的組成增強(qiáng)體：起骨架作用泥磚泥禾秸鋼筋混凝土沙子、石子、水泥鋼筋玻璃鋼制品現(xiàn)代意義上的復(fù)合材料的發(fā)展1、硫化橡膠：1839年美國人C．Goodyear發(fā)明的橡膠硫化法，在橡膠原料中加入硫化劑、填料、增強(qiáng)劑和防老劑等助劑所制得的一種工業(yè)復(fù)合材料；2、玻璃纖維增強(qiáng)塑料：上世紀(jì)40年代，首先在美國出現(xiàn)；3、先進(jìn)復(fù)合材料：上世紀(jì)60年代相繼出現(xiàn)了以碳纖維和聚芳酰胺纖維等高模量纖維為增強(qiáng)劑；4、金屬、陶瓷基復(fù)合材料：上世紀(jì)70年代則又出現(xiàn)以金屬、陶瓷等為基體材料的復(fù)合材料。第一代第二代第三代氧化鋁纖維玻璃纖維硼纖維碳纖維芳族聚酰胺晶

須+高韌性高彈性

輕量

耐熱性工程塑料環(huán)境擴(kuò)大碳化硅纖維金

屬陶

瓷石

墨泡沫材料混凝土石

膏功能復(fù)合材料延伸與韌性氧化鋁纖維石墨纖維功能化定向凝固共晶自增強(qiáng)塑料擴(kuò)散接合表面處理CVD(化學(xué)氣相沉積)CVI(化學(xué)氣相滲透)

CIP,HIP-SiC-Al2O3Si3N4石墨聚

脂金屬纖維聚酰亞硝胺

復(fù)合材料的提出

當(dāng)前材料、能源、信息是現(xiàn)代科技的三大支柱，它會將人類物質(zhì)文明推向新的階段。二十一世紀(jì)將是一個新材料時(shí)代。現(xiàn)代高科技的發(fā)展更緊密地依賴于新材料的發(fā)展；同時(shí)也對材料提出了更高、更苛刻的要求。在現(xiàn)代高技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，特別是航空、航天和海洋開發(fā)領(lǐng)域的發(fā)展，使材料的使用環(huán)境更加惡劣，因而對材料提出了越來越苛刻的要求。

現(xiàn)代武器系統(tǒng)的發(fā)展對新材料提出了如下要求：

1、高比強(qiáng)、高比模；

2、耐高溫、抗氧化；

3、防熱、隔熱；4、吸波、隱身；

5、全天候；6、高抗破甲、抗穿甲性；

7、減振、降噪，穩(wěn)定、隱蔽、高精度和命中率

8、抗激光、抗定向武器；

9、多功能；

10、高可靠性和低成本?，F(xiàn)代高科技的發(fā)展更是離不開復(fù)合材料。例如就航天、航空飛行器減輕結(jié)構(gòu)重量這點(diǎn)而言，噴氣發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)重量減1Kg，飛機(jī)結(jié)構(gòu)可減重4Kg，升限可提高10米；一枚小型洲際導(dǎo)彈第三級結(jié)構(gòu)重量減輕1Kg，整個運(yùn)載火箭的起飛重量就可減輕50Kg，地面設(shè)備的結(jié)構(gòu)重量就可減輕100Kg，在有效載荷不變的條件下，可增加射程15-20Km；而航天飛機(jī)的重量每減輕1Kg，其發(fā)射成本費(fèi)用就可以減少15000美元(圖1、圖2)。因此，現(xiàn)代航空、航天領(lǐng)域?qū)︼w行器結(jié)構(gòu)的減重要求已經(jīng)不是“斤斤計(jì)較”，而是“克克計(jì)較”。（2）復(fù)合材料的意義現(xiàn)代高科技的發(fā)展更是離不開復(fù)合材料。例如：火箭殼體材料對射程的影響， 飛行器減輕一公斤所取得的經(jīng)濟(jì)效益與飛行速度航空發(fā)動機(jī)材料發(fā)展預(yù)測如下圖1火箭殼體材料對射程的影響

當(dāng)前作為單一的金屬、陶瓷、聚合物等材料雖然仍在不斷日新月異地發(fā)展，但是以上這些材料由于其各自固有的局限性而不能滿足現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。例如，金屬材料的強(qiáng)度、模量和高溫性能等已幾乎開發(fā)到了極限；陶瓷的脆性、有機(jī)高分子材料的低模量、低熔點(diǎn)等固有的缺點(diǎn)極大地限制了其應(yīng)用。這些都促使人們研究開發(fā)并按預(yù)定性能設(shè)計(jì)新型材料。高分子材料

優(yōu)點(diǎn):密度低韌性好成型性能好

缺點(diǎn):強(qiáng)度剛度低耐熱性差

金屬材料

優(yōu)點(diǎn):綜合力學(xué)性能好

缺點(diǎn):密度大不耐高溫?zé)o機(jī)非金屬材料

優(yōu)點(diǎn):環(huán)境穩(wěn)定性好

缺點(diǎn):韌性低脆性大三大材料：金屬無機(jī)非金屬有機(jī)高分子復(fù)合材料取長補(bǔ)短協(xié)同作用產(chǎn)生原來單一材料沒有本身所沒有的新性能無機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料金屬材料復(fù)合材料

復(fù)合材料，特別是先進(jìn)復(fù)合材料就是為了滿足以上高技術(shù)發(fā)展的需求而開發(fā)的高性能的先進(jìn)材料。它由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合而成，各組分之間性能“取長補(bǔ)短”，起到“協(xié)同作用”，可以得到單一材料無法比擬的優(yōu)秀的綜合性能，極大地滿足了人類發(fā)展對新材料的需求。因此，復(fù)合材料是應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)而發(fā)展出來的具有極大生命力的材料，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的結(jié)果，是材料設(shè)計(jì)的一個突破。玻璃纖維繩碳纖維繩陶瓷刀具戰(zhàn)車導(dǎo)彈航天飛機(jī)外層的隔熱瓦通常有2萬多塊，它們主要由兩部分組成，內(nèi)層是導(dǎo)熱系數(shù)非常低的耐高溫陶瓷纖維增強(qiáng)泡沫陶瓷，外層則是薄薄一層絕緣隔熱層。隔熱瓦的材質(zhì)有很多種，即使是在同一架航天飛機(jī)上，隔熱瓦的種類也是千差萬別。在受熱程度較高的底部，通常采用二氧化硅，并且在外面涂一層黑色絕緣層；而在受熱程度最高的飛機(jī)前部錐形體部位以及兩翼邊緣，則需要采用耐高溫的碳/碳材料。3復(fù)合材料的分類

木質(zhì)基復(fù)合材料復(fù)合材料有機(jī)材料基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料MMC無機(jī)非金屬基復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料PMC

熱塑性樹脂熱固性樹脂樹脂基水泥或混凝土基復(fù)合材料

陶瓷基復(fù)合材料CMC

橡膠基將復(fù)合材料進(jìn)行分類時(shí)，有按基體或第二相等多種方法。1基體一般按材質(zhì)分類如下:

CompositeMaterials或Composites：MetalMatrixCompositesPolymerMatrixCompositesCeramicsMatrixComposites顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料顆粒狀分散相復(fù)合材料

纖維狀分散相復(fù)合材料

短纖維

連續(xù)纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

分散強(qiáng)化復(fù)合材料

片晶增強(qiáng)復(fù)合材料

復(fù)合材料

單向纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

非編織纖維層

2維,3維編織纖維層晶須

隨機(jī)排列

隨機(jī)排列

定向排列定向排列不連續(xù)纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

根據(jù)增強(qiáng)相形態(tài)分

基體：連續(xù)相

①將增強(qiáng)材料粘合成整體并使增強(qiáng)材料的位置固定。②

增強(qiáng)材料間傳遞載荷，并使載荷均勻，自身承受一定載荷。③

保護(hù)增強(qiáng)體免受各種損傷。④很大程度上決定成型工藝方法及工藝參數(shù)選擇。⑤決定部分性能。增強(qiáng)體：分散相相

主要承受絕大部分載荷、增強(qiáng)、增韌增強(qiáng)材料——分散相也稱為增強(qiáng)體、增強(qiáng)劑、增強(qiáng)相等顯著增強(qiáng)材料的性能多數(shù)情況下，分散相較基體硬，剛度和強(qiáng)度較基體大?？梢允抢w維及其編織物，也可以是顆粒狀或彌散的填料。在基體和增強(qiáng)體之間存在著界面。MMC(1)基體：Al、Mg、Ti、Ni等輕金屬及其它們的合金（比強(qiáng)度、比模量高）

(2)增強(qiáng)體：強(qiáng)度、模量和熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于金屬基體的金屬或非金屬材料。主要有：硼纖維、碳纖維、

SiC纖維、Al2O3纖維鎢絲、鋼絲、不銹鋼絲陶瓷顆粒、晶須等特點(diǎn)：保持金屬材料特性外，與金屬基體相比具有高強(qiáng)、高模、高韌性、高抗沖、尺寸穩(wěn)定性好、抗疲勞性能好等特點(diǎn)，可沿用大部分金屬成型加工方法，適合于用作中、高溫結(jié)構(gòu)材料。MMC雖強(qiáng)度和彈性模量（剛度）增加，但塑性和韌性因使用陶瓷纖維而有所降低。這在一定程度上限制了MMC的應(yīng)用范圍。航天飛機(jī)內(nèi)MMC(Al/B纖維)桁架

CMC

(1)基體：氧化鋁、氮化硅、碳化硅、玻璃等特種陶瓷

陶瓷本身：高模量、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、耐磨、抗氧化等陶瓷致命缺點(diǎn)：性脆、抗熱震性（抗熱沖擊性）差，抗震性差且對裂紋、氣孔和混雜物等細(xì)微缺陷敏感，易突然失效

(2)增強(qiáng)材料：碳纖維、硼纖維、α-Al2O3纖維、氧化鋁-硼酸鹽纖維\鎢絲、鈮絲、不銹鋼絲、SiC晶須、SiN4晶須、

ZrO2

顆粒等。

復(fù)合的目的不是提高模量與強(qiáng)度，而是對陶瓷基體增韌

CMC仍以燒結(jié)成型為主，由于基體與增強(qiáng)體都具有高模量、高耐溫特點(diǎn)，殘余應(yīng)力很大，導(dǎo)致微裂紋，因此，兩相的CTE必須匹配,CMC適合于作高溫結(jié)構(gòu)材料，被稱為“材料的夢想”。

C/C復(fù)合材料化學(xué)組成單一，C元素，但C的形態(tài)與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜

(1)基體碳：i)CVD碳；ii)樹脂碳；iii)瀝青碳

(2)增強(qiáng)體：高性能碳纖維及其織物

(3)性能特點(diǎn)：保持碳材料（石墨）的特性，如：密度低、低蠕變、高導(dǎo)熱、低CTE、高抗熱震性、高耐溫、耐燒蝕等，同時(shí)，還具有高強(qiáng)、高模、抗疲勞、力學(xué)性能隨溫度升高而升高的特點(diǎn)缺點(diǎn)：高溫下易氧化，材料多孔而疏松

高溫結(jié)構(gòu)材料和耐燒蝕材料，近年發(fā)展很快。

聚合物（樹脂）基復(fù)合材料:由玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、晶須、顆粒等與熱固性、熱塑性樹脂組成的基體組成的復(fù)合材料。比強(qiáng)度、比模量高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性、陰尼性好。廣泛用于航空、航天、建筑、化工、機(jī)械、電子、體育等。(2)增強(qiáng)體主要有碳纖、玻纖維、芳綸纖維、硼纖維等樹脂基體與增強(qiáng)體相容性、浸潤性較差，多經(jīng)過表面處理與表面改性，浸潤劑、偶聯(lián)劑、涂復(fù)層的使用，使其組成復(fù)雜化。

PMC的組成

(1)基體

熱固性基體(thermosettingmatrix)：1)熔體或溶液粘度低，易于浸漬與浸潤，成型工藝性好2)交聯(lián)固化成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，尺寸穩(wěn)定性、耐熱性好，但性脆3)制備過程伴有復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)

熱塑性基體(thermoplasticmatrix)：

1)溶體或溶液粘度大，浸漬與浸潤困難，需較高溫度和壓力下成型，工藝性差

2)線性分子結(jié)構(gòu)，抗蠕變和尺寸穩(wěn)定性差，但韌性好

3)制備過程中伴有聚集態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及取向、結(jié)晶等物理現(xiàn)象)

復(fù)合材料船體玻璃纖維增強(qiáng)高分子復(fù)合材料按材料作用分類①結(jié)構(gòu)復(fù)合材料：用于制造受力構(gòu)件；②功能復(fù)合材料：具備各種特殊性能（如阻尼、導(dǎo)電、導(dǎo)磁、摩擦、屏蔽等）。同質(zhì)復(fù)合材料（增強(qiáng)材料和基體材料屬于同種物質(zhì)，如碳/碳復(fù)合材料）異質(zhì)復(fù)合材料（復(fù)合材料多屬此類）。48Chapter9Composites各種材料的發(fā)展?fàn)顩r 玻璃鋼和樹脂基復(fù)合材料

非常成熟廣泛的應(yīng)用

金屬基復(fù)合材料

開發(fā)階段某些結(jié)構(gòu)件的關(guān)鍵部位

陶瓷基復(fù)合材料及功能復(fù)合材料等

尚處于研究階段

有不少科學(xué)技術(shù)問題有待解決49Chapter9Composites復(fù)合材料的設(shè)計(jì)－－從常規(guī)設(shè)計(jì)向仿生設(shè)計(jì)發(fā)展仿照竹子從表皮到內(nèi)層纖維由密排到疏松的特點(diǎn)，成功地制備出具有明顯組織梯度與性能梯度的新型鋼基耐磨梯度復(fù)合材料。仿照鮑魚殼的結(jié)構(gòu)，西雅圖華盛頓大學(xué)的研究人員利用由碳、鋁和硼混合成陶瓷細(xì)帶制成了10微米厚的薄層，由此得到的層狀復(fù)合材料比其原材料堅(jiān)固40％。仿照骨骼的組織特點(diǎn)，人們制造了類似結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和直升飛機(jī)的旋翼，外層是剛度、強(qiáng)度高的碳纖維復(fù)合材料，中層是玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、內(nèi)層是硬泡沫塑料。50Chapter9Composites引入相的“連通性”概念，理論上可將復(fù)合材料結(jié)構(gòu)劃分為0-3型、1-3型、2-2型、2-3型、3-3型等幾種典型結(jié)構(gòu)

4復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)三維編織纖維結(jié)構(gòu)

三維正交非織造的纖維結(jié)構(gòu)

(a)非線性法平面增強(qiáng)

(b)一種開式格狀結(jié)構(gòu)

(c）一種柔性結(jié)構(gòu)

管、容器的螺旋纏繞平面纏繞線型

各種玻璃夾層結(jié)構(gòu)單向及準(zhǔn)各向同性板的鋪層結(jié)構(gòu)混雜復(fù)合材料

表1.1

復(fù)合材料的種類

基體有

機(jī)

材

料金

屬無

機(jī)

材

料第二相

零有機(jī)材料聚合物

金屬防靜電塑料合金粉末(FeCu等)金屬陶瓷維無機(jī)材料導(dǎo)電陶瓷分散強(qiáng)化合金自潤滑材料陶瓷混凝土

有機(jī)材料/環(huán)氧樹脂建筑灰泥、木質(zhì)水泥

一金屬防靜電地毯不銹鋼/鋁、超導(dǎo)線,磁性材料、觸點(diǎn)W/硬質(zhì)合金、鐵絲強(qiáng)化水泥鋼筋混凝土維無機(jī)材料玻璃纖維強(qiáng)化塑料FRP、碳纖維強(qiáng)化塑料CFRPSiC/Al、C/AlAl2O3/硬質(zhì)合金玻璃纖維/水泥,C/灰泥、石棉水泥,C/C二有機(jī)材料.裝飾鋼板、防震鋼板石膏板、強(qiáng)化玻璃

金屬Al-PE薄板、電路板雙金屬、包層材料

維無機(jī)材料

絕熱涂層、表面處理剎車襯里三有機(jī)材料三維編織物

金屬三明治型材料三維電路板三明治型材料半導(dǎo)體、IC維無機(jī)材料三明治型材料泡沫材料三明治型材料海綿金屬C/C、泡沫陶瓷發(fā)泡水泥復(fù)合材料的種類

復(fù)合材料系統(tǒng)組合分散相連續(xù)相金屬材料無機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料金屬材料金屬纖維纖維/金屬基復(fù)合材料鋼絲/水泥復(fù)合材料增強(qiáng)橡膠金屬晶須晶須/金屬基復(fù)合材料晶須/陶瓷基復(fù)合材料金屬片材金屬/塑料板無機(jī)非金屬材料陶瓷纖維纖維/金屬基復(fù)合材料纖維/陶瓷基復(fù)合材料晶須晶須/金屬基復(fù)合材料晶須/陶瓷基復(fù)合材料顆粒彌散強(qiáng)化合金材料粒子填充塑料玻璃纖維纖維/樹脂基復(fù)合材料顆粒碳纖維碳纖維/金屬基復(fù)合材料碳纖維/陶瓷基復(fù)合材料碳纖維/樹脂基復(fù)合材料炭黑顆粒/橡膠；顆粒/樹脂基有機(jī)高分子材料有機(jī)纖維纖維/樹脂基復(fù)合材料塑料金屬/塑料橡膠

5復(fù)合材料的特性.

組成：由基體相和增強(qiáng)相組成

基體相是一種連續(xù)相材料，它把改善性能的增強(qiáng)相材料固結(jié)在一起，并起傳遞應(yīng)力的作用。

增強(qiáng)相是以獨(dú)立的形態(tài)分布在基體中的分散相，它起承受應(yīng)力（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材料）的作用。

復(fù)合材料的特點(diǎn)：

1）復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性能的材料組元通過宏觀或微觀復(fù)合形成的一種新型材料，組元之間存在著明顯的界面；2）復(fù)合材料中各組元不但保持各自的固有特性，而且可最大限度發(fā)揮各種材料組元的特性，并賦予單一材料組元所不具備的優(yōu)良特殊性能；3）復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性?？梢愿鶕?jù)使用條件要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，以滿足各種特殊用途，從而極大地提高工程結(jié)構(gòu)的效能。

復(fù)合材料的性能不是兩種不同材料性能的簡單加和，它即能保留原有組成的材料的重要特色，又能通過復(fù)合效應(yīng)使各組分的能得到加強(qiáng)。

復(fù)合材料的性能主要取決于增強(qiáng)材料的性能、含量及分布狀況和基體材料的性能、含量，以及它們之間的界面結(jié)合情況。

復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn).

a.比強(qiáng)度、比模量大

b.耐熱性高高溫性好

c.破損安全性高

d.耐疲勞性好

e.良好的尺寸穩(wěn)定性

f.成型工藝靈活，材料、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性

比強(qiáng)度、比模量：材料的強(qiáng)度或模量與其密度之比。比強(qiáng)度=強(qiáng)度/密度MPa/（g/cm3）,

比模量=模量/密度GPa/（g/cm3）。材料的比強(qiáng)度愈高，制作同一零件則自重愈?。徊牧系谋饶Ａ坑?，零件的剛度愈大。a.比強(qiáng)度、比模量大材料比強(qiáng)度比模量鋼0.13×106cm0.27×109cm鋁0.17×106cm0.26×109cm高強(qiáng)Cf/環(huán)氧1.03×106cm0.21×109cm高模Cf/環(huán)氧0.67×106cm1.50×109cm材料力學(xué)性能

b.耐熱性高高溫性好

復(fù)合材料可以在廣泛的溫度范圍內(nèi)使用，同時(shí)其使用溫度均高于復(fù)合材料基體。目前聚合物基復(fù)合材料的最高耐溫上限為350C；金屬基復(fù)合材料按不同的基體性能，其使用溫度在3501100C范圍內(nèi)變動；陶瓷基復(fù)合材料的使用溫度可達(dá)1400C；而碳/碳復(fù)合材料的使用溫度最高，可高達(dá)2800C。c.破損安全性高

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料內(nèi)有大量的獨(dú)立纖維，每平方厘米的纖維少則幾千根，多則上萬根，為典型的靜不定體系。當(dāng)這種材料的構(gòu)件超載并有少量纖維斷裂時(shí)，其載荷會重新分配在未斷裂的纖維上，整個構(gòu)件在短期內(nèi)不至于喪失承載能力d.耐疲勞性好

疲勞破壞是材料在交變載荷作用下由裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展而形成的地應(yīng)力破壞。

金屬材料：抗拉強(qiáng)度的40%-50%

碳纖維/樹脂復(fù)合材料：抗拉強(qiáng)度的70%-80%

e良好的尺寸穩(wěn)定性

加入增強(qiáng)體到基體材料中不僅可以提高材料的強(qiáng)度和剛度，而且可以使其熱膨脹系數(shù)明顯下降。通過改變復(fù)合材料中增強(qiáng)體的含量，可以調(diào)整復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)。例如在石墨纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料中，當(dāng)石墨纖維的含量達(dá)到48%時(shí)，復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)為零，即在溫度變化時(shí)其制品不發(fā)生熱變形。這對人造衛(wèi)星構(gòu)件非常重要。NL=pr/2NT=prf.成型工藝靈活，材料、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性

可用模具一次成型法來制造各種構(gòu)件，同時(shí)通過調(diào)整組分的成分、結(jié)構(gòu)及排布方式，使構(gòu)件在不同方向