高聚物複合材料

　　高聚物與一種或數種異質、異形、異性的材料複合粘結而成的多相材料。高聚物複合材料綜合瞭原有各種材料的性質，具有質輕、強度高、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質。還可以根據需要進行材料設計，使構成的複合材料具有最佳性能，以滿足特殊的要求。

　　高聚物複合材料分為高聚物結構複合材料和高聚物功能複合材料兩類。目前以前者為主，後者尚在發展中。

　　高聚物結構複合材料料　是由高強度的承力增強材料（稱增強劑）和較柔韌的起傳遞力和粘合作用的基體材料所組成，二者之中至少有一種是高聚物。其中發展最快的、產量最大的是纖維增強塑料，所用增強劑為高強度、高模量、耐熱的纖維如玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、聚芳酰胺纖維等和上述纖維的混雜品或織物。基體材料有不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺等熱固性樹脂和聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚砜、聚碳酸酯、ABS樹脂等熱塑性樹脂（見玻璃纖維增強塑料、碳纖維增強塑料、硼纖維增強塑料）。高聚物復合材料的比強度和比模量，比金屬材料高幾倍（見表）。

高聚物結構復合材料與金屬材料力學性能比較

　　高聚物功能復合材料　由兩種材料復合而成，其中至少有一種是高聚物，目的為加強原來一種材料的功能或使之具有新的功能，如壓電、壓磁、半導、光導、電導、超導、熒光、閃爍，以及化學選擇性等。功能復合材料具有加和效應和乘積效應。高聚物功能復合材料在現有的功能復合材料中僅占極少數，例如具有溫度自控性能的電熱材料和研究中的化學選擇性吸附、過濾材料等。

　　加工成型　視所用樹脂的類型而定，對於熱固性樹脂，一般將纖維或織物浸漬液態樹脂後，經過預成型(有手工糊制法、模壓法、氣袋法和纏繞法)，再將樹脂固化。對於熱塑性樹脂，則在擠出機中與短纖維混合造粒，然後註射成型。最近發展瞭各種型材的連續成型工藝，如連續卷纏、拉拔等。復合材料成型設備雖較簡單，但是工藝周期較長。

　　應用　高聚物復合材料的應用很廣，目前，它是航空、航天工業中的重要材料。現代飛機設計中計劃大量采用高聚物復合材料，以減輕重量。汽車工業為瞭節約用油也趨向大量使用高聚物復合材料，以減輕車身重量。造船工業用它制造1000噸以下的船艇，不僅重量輕而且耐海水腐蝕，維修也方便。此外，也大量用在大型耐腐蝕貯槽、管道和壓力容器、建築材料和體育器材等方面。

　　

參考書目

　G.Lubin，Handbook of Fiberglass and AdvancedPlastic Composites，Van Nostrand，New York，1969.