先進複合材料

　　可用於主承力結構或次承力結構，比強度和比模量均相當於或超過鋁合金的複合材料。主要採用較高強度和較高模量的增強材料（如碳纖維、硼纖維、碳化矽纖維、聚苯並􀅁唑纖維、芳綸等）組成，基體具有耐溫性好的特點。有人曾提出將比強度大於6.5×10⁶釐米和比模量大於6.5×10⁸釐米的複合材料稱為先進複合材料。後來相繼出現的的金屬基復合材料、碳基復合材料、陶瓷基復合材料等和逐步形成的功能復合材料也歸入先進復合材料的范疇。這些復合材料是20世紀80年代才開發出來的，它們絕大多數用於高技術產業，產量很低。先進復合材料究竟如何劃分，尚無定論。

　　先進復合材料由於充分發揮瞭復合材料的特點，采用瞭高性能的原材料，體現出高比強度、高比模量、耐溫性好、抗疲勞性能好、熱膨脹系數小等特點，適合更高要求的結構承力使用，或者也可使其具有高耐燒蝕、耐沖刷、抗輻射、吸波、換能等功能而成為優越的功能復合材料。例如用高性能碳纖維增強聚酰亞胺樹脂可以達到比強度1×10⁷～1.2×10⁷厘米、比模量1.5×10⁹～2×10⁹厘米而在250～300℃長期使用的要求，又如碳（石墨）纖維增強石墨是很好的耐燒蝕材料。

　　樹脂基復合材料是先進復合材料中的主要品種。它的主要追求指標是耐溫性，即指能滿足150～300℃長期使用的條件，並在高溫條件下有較高的力學性能保持率。金屬基復合材料具有高強度、高模量和低膨脹系數的特點，僅僅在密度上偏高，從而使比強度和比模量略遜於樹脂基復合材料。但是它能耐300～800℃或更高溫度，而且不燃、不吸濕、高導熱與導電、耐輻照，不會放出小分子污染環境，這些特點是樹脂基復合材料無法比擬的。但是金屬基復合材料也存在成本高、工藝不成熟，特別是在高溫下容易發生界面反應從而影響力學性能等問題。陶瓷基復合材料使用溫度可望達到1 600℃，但工藝不成熟，復合效果不夠理想，可靠性差，所以尚在研制階段。碳基復合材料是先進復合材料中耐溫性最高的材料。由於碳在3 600℃左右常壓下不經熔融而直接升華，耐溫性非常好。但是它在400℃以上的含氧氣氛中就會發生嚴重的氧化。因此，如何在碳/碳復合材料表面上塗覆抗氧化層，使它能夠用在高溫的含氧氣氛中不發生氧化是當前研究的重點。

　　先進復合材料首先是對航空航天技術起瞭巨大的推動作用。如導彈的頭部防熱材料、航天飛機防熱前緣、火箭發動機的噴管等都需要耐很高溫度的材料，目前最好的防熱燒蝕材料就是先進復合材料。其他如隱身功能、抗粒子流、抗輻射等先進復合材料也是優選的對象。新能源、信息、生物工程以及海洋開發等高技術也都需要先進復合材料。

　　在21世紀先進復合材料將會有大的發展。屆時將出現結構兼有功能的綜合性先進復合材料及多功能復合材料，具有自適應、自診斷和自愈合的機敏復合材料或智能復合材料。同時，復合材料的結構層次也會由宏觀進入微觀，出現微纖增強復合材料、分子自增強復合材料和分子復合材料。另外，先進復合材料的設計也將會形成電子計算機化和智能化。