复合材料可以根据其组成、结构和功能进行分类。以下是一些主要的复合材料类型:
纤维增强复合材料 :
将各种纤维增强体(如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等)置于基体材料(如塑料、金属等)内复合而成。这类材料具有高强度和轻量化的特点,广泛应用于建筑、汽车、航空等领域。
夹层复合材料 :
由性质不同的表面材料和芯材组合而成,通常面材强度高、薄,芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种,具有高刚度、高强度和耐冲击性能,应用于轻量化、航天、汽车制造等领域。
细粒复合材料 :
将硬质细粒(如陶瓷颗粒、金属颗粒等)均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。这类材料具有优异的力学性能和耐高温性能,应用于高温发动机部件等领域。
混杂复合材料 :
由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成,与普通单增强相复合材料相比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。
金属基复合材料 :
以金属为基体,由两种或两种以上不同种类的金属组合而成,具有高强度、高韧性、耐腐蚀性等特性,应用于航空、航天、汽车制造等领域。
非金属基复合材料 :
以非金属材料(如合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等)为基体,由玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等增强材料组成,具有高强度、高刚度、抗磨损、耐高温等特性,应用于电子、汽车、船舶、建筑等领域。
聚合物基复合材料 :
以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体,由纤维、织物、晶须及颗粒等增强材料组成,具有高机械强度、耐韧性、耐磨性、耐腐蚀性等特点,应用于电子、汽车、船舶、建筑等领域。
陶瓷基复合材料 :
以陶瓷为基体,具有高强度、高刚度、抗磨损、高温等特性,应用于航空、航天、汽车制造、电子等领域。
碳基复合材料 :
以碳材料(如碳纤维、碳纳米管等)为基体或增强材料,具有高强度、高硬度、良好的导电和导热性能,应用于高性能复合材料领域。
功能复合材料 :
除机械性能以外,还提供其他物理性能的复合材料,如导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸波、透波、磨擦、遮罩、阻燃、防热、吸声、隔热等,应用于特定功能需求的领域。
纳米复合材料 :
纳米尺度的材料增强体与基体材料复合而成,具有优异的综合性能,如高强度、高韧性、高导电性等,应用于航空、航天、国防、交通等领域。
这些分类方法并不是互斥的,一种复合材料可能同时属于多个类别。选择合适的复合材料类型需要根据具体应用需求进行综合考虑。