【科普知识】漫步复合材料世界——聚合物复合材料

什么是聚合物基复合材料？

简单的说，聚合物基复合材料是指以聚合物为基体，以其它材料为增强体而成的材料。

聚合物基复合材料不仅继承聚合物的优点，还能兼有增强相高强度的优点。自聚合物基复合材料诞生以来，标志着人类结束了只能依靠天然材料的历史。它是复合材料中研究最早、发展最快的一类复合材料。

聚合物基复合材料的昨天、今天和明天

人类制造聚合物基复合材料的历史，可以追溯到2000年前，我国西汉时期（公元前200年至公元8年）已出现用麻布增强的漆树脂制作“脱胎漆器”的技术，这是世界上最早的初期聚合物基复合材料。

20世纪70年代，对复合材料的研究拓宽了仅仅采用玻璃纤维增强树脂的局面，开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、砸纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体，制成先进复合材料（Advanced Composite Materials，简称ACM）。这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。

“聚合”出来的复合材料

性能的提高者—增强体纤维

作为聚合物基复合材料的增强体，纤维是首选。纤维的种类繁多，但归根到底主要分为两大类：合成纤维与人造纤维。

1.人造纤维：利用竹、木材等经化学加工和纺织而制成的纤维。

2.合成纤维：用石油产品、煤、石灰石、水、空气等为原料，通过一系列化学反应制造而成。

载荷的承担者—基体聚合物

作为聚合物基复合材料的基体，主要有两大类：树脂和橡胶。根据树脂的结构形式，又可将树脂分为热固性树脂和热塑性树脂。

1.热固性树脂：热固性树脂主要有，不饱和聚酯树脂、环氧树脂和酚醛树脂。

2.热塑性树脂：热塑性树脂，是指具有线型或支链型结构的一类有机高分子化合物，受热软化（或熔化），冷却变硬，这个过程可反复进行。

树脂也俗称“塑料”。提起塑料，大家并不陌生。因为它就在我们身边，几乎每天我们都和它们打交道。到底什么是塑料呢？它到底有多少种？严格意义上讲塑料是以合成树脂为主要成分的有机高分子材料，其中除主要成分树脂外，再加入用以改善性能的各种添加剂，在适当的温度和压力下于挤压机、注射机等设备和模具中塑制成各种形状规格的制品。