复合材料通常由两种或多种不同性质的材料组成,这些材料通过物理或化学方法结合,以获得优于单一材料的性能。复合材料的构成主要包含 基体和增强材料两大核心要素。
基体材料
金属基体:常用的金属基体包括铝、镁、铜、钛及其合金等。
非金属基体:主要包括合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。
增强材料
纤维类:如玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须等。
颗粒类:如陶瓷颗粒、碳纳米管等。
其他:金属丝、硬质细粒等。
根据组成和结构特点,复合材料可以分为以下几类:
纤维复合材料:
纤维增强体被置入基体材料中,如纤维增强塑料和纤维增强金属。
夹层复合材料:
由性质各异的表面材料和芯材组合而成,如实心夹层和蜂窝夹层。
细粒复合材料:
硬质细粒均匀分布在基体中,如弥散强化合金和金属陶瓷。
混杂复合材料:
基体中混杂了两种或两种以上的增强相材料,提升冲击强度、疲劳强度及断裂韧性。
这些分类方法有助于理解复合材料在不同应用场合中的优势和适用性。例如,在需要高强度和轻质的场合,碳纤维复合材料是理想的选择;而在需要高刚度和稳定性的场合,金属基复合材料可能更为适用。