2．复合材料增强体
(1)纤维增强体。复合材料中的纤维增强体，是广义的概念即不单指纤维束丝，还包括纺织布、带、毡等纤维制品。纤维增强体按其组成可以分为无机纤维增强体和有机纤维增强体两大类，无机纤维包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维及碳化硅纤维等；有机纤维包括芳纶、尼龙纤维及聚烯烃纤维等。按其性能可以分为高性能纤维增强体和一般纤维增强体两种，高性能纤维增强体指具有超高强度和超高模量的各种纤维增强体，包括碳纤维、芳纶、全芳香族聚酯、超高相对分子质量聚乙烯纤维以及其他具有伸直链结晶结构的纤维。一般纤维增强体是指强度不很高，产量比较大，来源比较丰富的纤维。主要有玻璃纤维、石棉纤维、矿物纤维、棉纤维、亚麻纤维和合成纤维等。
在纤维增强体中，玻璃纤维是应用最为广泛的增强体。可作为树脂基或无机非金属基复合材料的增强材料，玻璃纤维具有成本低、不燃烧、耐热、耐化学腐蚀性好、拉伸强度和冲击强度高、断裂延伸率小、绝热性及绝缘性好等特点。
除上述纤维增强体外，金属纤维增强体、晶须增强体也被用作增强体。陶瓷晶须可大致分为非氧化物类和氧化物类。
(2)颗粒增强体。复合材料中的颗粒增强体按颗粒尺寸的大小可以分为两类，一类是颗粒尺寸在0.1～1.0um以上的颗粒增强体，它们与金属基体或陶瓷基体复合的材料在耐磨性能、耐热性能及超硬性能方面都有很好的应用前景；另一类是颗粒尺寸在0.01～0.10um范围内的微粒增强体，其强化机理与第一类不同，由于微粒对基体位错运动的阻碍而产生强化，属于弥散强化。
(3)片状增强体。片状增强体通常为长与宽尺度相近的薄片。片状增强体有天然、人造和在复合工艺过程中自身生长出来的三种类型。天然片状增强体的典型代表是云母；人造的片状增强体有玻璃、铝和银等。
3．复合材料基体
(1)树脂基体。树脂基复合材料是复合材料中最主要的一类，通常称为增强塑料。树脂基复合材料已作为最实用的轻质结构材料，在复合材料工业中占有重要地位。
常用的热固性树脂基体，有不饱和聚酯树脂，它以其室温低压成型的突出优点，使其成为玻璃纤维增强塑料用的主要树脂；还有环氧树脂，它广泛用作碳纤维及绝缘复合材料；酚醛树脂用作摩擦复合材料。
常用的热塑性树脂主要有通用型和工程型树脂两类。前者仅能作为非结构材料使用，产量大、价格低，但性能一般，主要品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。后者则可作为结构材料使用，通常在特殊的环境中使用。一般具有优良的机械性能、耐磨性和尺寸稳定性、电性能，耐热性和耐腐蚀性能。主要品种有聚酰胺、聚甲醛、聚苯醚、聚酯和聚碳酸酯等。
(2)金属基体。金属基复合材料主要有三类：颗粒增强、短纤维或晶须增强、连续纤维或薄片增强。多种金属及其合金可用作基体材料。主要有以下几种：
1)铝合金。铝合金由于低的密度和优异的强度、韧性和抗腐蚀性能在航空航天领域得到了大量的应用。
2)钛合金。钛合金具有高比强度和高比模量及优良的抗氧化和抗腐蚀性能，使其成为一种理想的航空、宇航应用材料，钛合金用于喷气发动机(涡轮机和压气机叶片)和机身部件等。
3)镁合金。镁和镁合金是另一类非常轻的材料，镁是最轻的金属之一，尤其是铸造镁合金用于飞机齿轮箱壳体、链锯壳体和电子设备等。
4)铜和铜合金。铜具有面心立方结构，它普遍用作电导体，它的导热性能优良，容易铸造和加工，铜在复合材料中的主要用途之一是作为铌基超导体的基体材料。
除此之外，还有金属间化合物，如镍铝化合物等。用金属间化合物作为基体材料制造复合材料提高韧性是一种有效的方法。
(3)陶瓷基体。制作陶瓷基复合材料的主要目的是增加韧性。适用陶瓷基复合材料的基体材料主要有氧化物陶瓷基体(氧化铝陶瓷基体和氧化锆陶瓷基体等)、非氧化物陶瓷基体(氮化硅陶瓷基体、氮化铝陶瓷基体、碳化硅陶瓷基体及石英玻璃)。 |
