复合材料的组成主要包括 基体和增强体 两大部分。
基体 :
基体是复合材料的基础,负责将增强体粘结和支撑起来,同时也决定了复合材料的某些性能和加工工艺。基体可以是金属、非金属或聚合物,具体选择取决于复合材料的性能要求和使用环境。常见的基体材料包括铝、镁、铜、钛及其合金(金属基体),以及合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等(非金属基体)。
增强体 :
增强体是对基体进行增强和增韧的成分,可以显著提高复合材料的力学性能和其他功能特性。增强体可以是纤维、颗粒、晶须或纳米结构,其排列和分布方式对材料的性能有重要影响。常见的增强体包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须,以及金属丝和硬质细粒等。
根据组成和结构的不同,复合材料可以分为以下几类:
纤维复合材料 :由纤维增强剂(如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等)与基体材料(如聚合物、金属、陶瓷等)组合而成。
夹层复合材料 :由性质各异的表面材料和芯材组合而成,面材通常具有高强度和薄型特点,而芯材则质轻、强度较低,但具备一定的刚度和厚度。
细粒复合材料 :硬质细粒被均匀地分布在基体中,例如弥散强化合金和金属陶瓷等。
混杂复合材料 :基体相材料中混杂了两种或两种以上的增强相材料,从而显著提高材料的冲击强度、疲劳强度和断裂韧性。
这些分类方法有助于根据具体应用需求选择合适的复合材料组成和结构。