比鋼更強，比鋁更輕？帶你認識7種復合材料

復合材料，是指由兩種或兩種以上性能不同的材料，通過一定工藝組合而成的新型材料。它們在保持各自優勢的同時，彌補彼此的不足，從而獲得更優異的綜合性能。由于輕質、高強度、耐腐蝕、設計靈活等特點，復合材料在航空航天、交通運輸、建筑、能源等領域的應用正不斷拓展。

下面，我們來了解幾類常見的復合材料：

1. 碳纖維復合材料

碳纖維復合材料以碳纖維為增強材料，與樹脂、金屬或陶瓷等基體結合而成。碳纖維密度低、強度高、剛性大，同時具備良好的耐腐蝕和耐疲勞性能。在航空航天中，碳纖維復合材料常用于機身結構、機翼、尾翼等部位，不僅能有效減輕重量，還能提高燃油利用率。它在高端體育器材、風電葉片和汽車輕量化領域也有廣泛應用。

2. 玻璃纖維復合材料

玻璃纖維復合材料以玻璃纖維為增強體，配合樹脂等基體制成。它的拉伸強度高、電絕緣性能好，且成本相對較低，因此在船舶、汽車、儲罐、風機罩殼等制造中十分常見。例如在造船行業，玻璃纖維復合材料用于船體和甲板，可以有效減重并延長使用壽命。

3. 金屬基復合材料

金屬基復合材料是以鋁、鎂、鈦等金屬或合金為基體，加入陶瓷顆粒、纖維等增強材料制成的。它們兼具金屬的導熱、導電和延展性，以及增強材料的高強度和耐磨性。在高溫、高載荷環境下表現穩定，常見于航空發動機部件、汽車剎車盤、散熱元件等。

4. 陶瓷基復合材料

陶瓷基復合材料以陶瓷為基體，添加纖維、晶須或顆粒作為增強體。它們耐高溫、硬度大、抗腐蝕性強，適合在極端工況下工作。例如航空航天發動機的燃燒室襯套、導向葉片等，需要在高溫和高速氣流中長時間運轉，陶瓷基復合材料可以保持強度并延長使用壽命。

5. 紡織復合材料

紡織復合材料的增強體通常是織物、紗線或纖維網，通過樹脂或其他基體浸漬固化而成。它在輕量化和高比強度方面優勢突出，并且可以通過織物結構設計實現各方向的強度優化。船舶、風電葉片以及體育用品中常見此類材料。

6. 生物基與綠色復合材料

隨著環保理念的深入，生物基復合材料成為關注熱點。這類材料以天然纖維（如亞麻、大麻、竹纖維等）為增強體，基體則可為生物來源的聚合物。它們可再生、可降解，碳足跡低，適合汽車內飾、包裝、家居用品等領域。綠色復合材料則進一步要求100%來自可再生資源，更強調環保和可持續性。

7. 混合復合材料

混合復合材料是將兩種以上不同類型的增強材料或基體組合而成。例如，將碳纖維與玻璃纖維混合，可兼顧高強度與成本控制；將天然纖維與合成纖維結合，則既降低了環境負擔，又提升了耐用性。混合設計使材料性能更均衡，也為產品定制化提供了更多可能性。