复合材料由两种或多种不同的材料组成，这些材料结合在一起形成一种新材料，该新材料比任何一种成分单独使用时的强度都高。复合材料用于建造从房屋到飞机的各种东西。通过将多种成分组合成一种超级材料，以前不可能的想法变得可能。例如，锻造一种基体（如水泥）和钢筋（如钢筋），可以制造出足够坚固的复合材料，适合当今的桥面。
让我们看一下复合材料的一些早期形式，看看我们如何创造出我们今天使用的精确而强大的材料。
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从公元前 7000 年开始，人类开始使用风干砖——一种由泥土、粘土或稻草、荆条和涂抹物组成的复合物，这是一种由灌木丛制成的格子，由土壤、粘土、粪便或泥土的粘性“涂抹物”加固。纤维。公元前 3400 年，美索不达米亚人通过将木条以不同角度粘合在一起来强化木质材料，从而创造出了第一块胶合板。古埃及人使用木质纸莎草和称为纸托的石膏复合材料。在汉代，中国人将纸浆和粘合剂复合，制成了第一个纸浆结构。
混凝土仍然是当今最普遍使用的复合材料，由古罗马工程师维特鲁威于公元前 25 年记录。他使用沙子和石灰水泥创造了各种版本的复合材料。很久以后，Francois Coignet 于 1853 年建造了第一座钢筋混凝土房屋，引领了钢筋混凝土的使用。钢筋混凝土是一种复合材料，其中混凝土与金属钢筋等支撑物相结合。1900 年代初，美国建筑师 Julia Morgan 在加利福尼亚州奥克兰用钢筋混凝土建造了一座 72 英尺高的钟楼，名为 El Campanil。这座令人印象深刻的建筑在 1906 年旧金山地震中幸存下来，没有受到任何损坏，钢筋混凝土因其抗震性能和防火性能而被广泛使用。
1905 年，比利时化学家 Leo Baekeland 通过将塑料与木粉或石棉纤维相结合，创造出了第一种纤维复合材料，称为酚醛塑料。电木耐热且不导电，非常适合厨具、电器外壳、玩具和唱片等物品。然后，在 1936 年，杜邦公司通过将玻璃纤维与塑料相结合，推出了第一款玻璃纤维，提供了一种具有高强度重量比的材料，可以替代木材和金属。玻璃纤维在第二次世界大战期间变得至关重要，并被大规模生产用于船只、轮船和机身，最终导致 20 世纪 50 年代的汽车生产。
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20 世纪 50 年代，玻璃纤维生产出现爆炸式增长，用于生产更多样化的产品，如直升机叶片、印刷电路板和下机匣等枪械部件。但 20 世纪 60 年代的太空竞赛需要一种更轻、更强、更耐热的材料，金属基复合材料 (MMC) 就此诞生。MMC 是金属和另一种材料（例如陶瓷）的复合材料。1959 年获得专利的碳纤维和 20 世纪 60 年代开发的陶瓷晶须使复合材料更加耐用，更适合航空母舰的温度。
20 世纪 70 年代出现了新的发明，例如凯夫拉尔复合材料，使用一种称为芳纶的尼龙成分。如今，凯夫拉纤维广泛用于航空航天、汽车、消费品和环境应用。随着太空竞赛的继续，空间站和航天飞机对耐温材料的需求不断增加。20 世纪 70 年代复合材料的发展也受到汽车工业等消费市场的推动，改进的石墨复合材料开始取代运动器材中的木材和金属。
复合材料对于环境保护也非常有用。20 世纪 80 年代，中密度纤维板复合材料的生产缓解了过度生产的问题。20 世纪 90 年代，大学研究人员发现了如何去除化学物质并添加聚合物以使木材透明，从而创造出一种防碎、可生物降解的玻璃或塑料替代品。虽然透明木材在 90 年代被发现，但从未被采用。它现在才开始进一步发展。
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难怪到目前为止，复合材料几乎已经改变了日常生活的方方面面。随着我们不断向太空、生物发展和替代能源形式拓展，复合材料提供了我们可能从未想象过的技术基础。一些最新的复合材料开发包括模仿甲壳类贝壳、蜘蛛网丝或珍珠母的结构质量的仿生混合复合材料；白蚁丘的绝缘性能；人体皮肤的自我修复特性；或者鸟类和蝙蝠的飞行能力。
新型纳米复合材料的一部分尺寸为 100 纳米或更小，有助于制造更强大的电池、治愈骨骼、制造柔性电子产品、提高材料的强度重量比以及识别人体内的肿瘤。机器人复合材料结合了传感器、计算和驱动机制，使材料能够对不同的刺激做出反应。想想响应式伪装或自主机器。
无论未来如何，有一件事是肯定的：自人类文明诞生以来，复合材料一直是一项关键技术，并将继续成为我们当今生活取得巨大发展的关键。谁知道？也许复合材料是恢复地球的秘密。
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复合材料首次使用于公元前 7000 年。人类使用由泥土、粘土或稻草制成的风干砖，以及荆条和涂抹物，这是一种由灌木丛制成的格子，由土壤、粘土、粪便或纤维的粘性“涂抹物”加固。这些砖用于建筑。
复合材料的一些例子包括砖、玻璃纤维、碳纤维、混凝土、胶合板和凯夫拉纤维。
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