高聚物复合材料

高聚物复合材料

高聚物与一种或数种异质、异形、异性的材料复合粘结而成的多相材料。高聚物复合材料综合了原有各种材料的性质，具有质轻、强度高、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质。还可以根据需要进行材料设计，使构成的复合材料具有最佳性能，以满足特殊的要求。

高聚物复合材料分为高聚物结构复合材料和高聚物功能复合材料两类。目前以前者为主，后者尚在发展中。

高聚物结构复合材料　是由高强度的承力增强材料（称增强剂）和较柔韧的起传递力和粘合作用的基体材料所组成，二者之中至少有一种是高聚物。其中发展最快的、产量最大的是纤维增强塑料，所用增强剂为高强度、高模量、耐热的纤维如玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、聚芳酰胺纤维等和上述纤维的混杂品或织物。基体材料有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺等热固性树脂和聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚砜、聚碳酸酯、ABS树脂等热塑性树脂。高聚物复合材料的比强度和比模量，比金属材料高几倍。

高聚物功能复合材料　由两种材料复合而成，其中至少有一种是高聚物，目的为加强原来一种材料的功能或使之具有新的功能，如压电、压磁、半导、光导、电导、超导、荧光、闪烁，以及化学选择性等。功能复合材料具有加和效应和乘积效应。高聚物功能复合材料在现有的功能复合材料中仅占极少数，例如具有温度自控性能的电热材料和研究中的化学选择性吸附、过滤材料等。

加工成型　视所用树脂的类型而定，对于热固性树脂，一般将纤维或织物浸渍液态树脂后，经过预成型（有手工糊制法、模压法、气袋法和缠绕法），再将树脂固化。对于热塑性树脂，则在挤出机中与短纤维混合造粒，然后注射成型。最近发展了各种型材的连续成型工艺，如连续卷缠、拉拔等。复合材料成型设备虽较简单，但是工艺周期较长。

应用　高聚物复合材料的应用很广，目前，它是航空、航天工业中的重要材料。现代飞机设计中计划大量采用高聚物复合材料，以减轻重量。汽车工业为了节约用油也趋向大量使用高聚物复合材料，以减轻车身重量。造船工业用它制造1000吨以下的船艇，不仅重量轻而且耐海水腐蚀，维修也方便。此外，也大量用在大型耐腐蚀贮槽、管道和压力容器、建筑材料和体育器材等方面。