刘于思

航宇救生装备有限公司 湖北 襄阳 441003

1 先进复合材料概述

复合材料由基体材料和增强材料两部分组成，可以发挥各组成材料的优点，避其弱点，还可形成单一材料本身所没有的性能。先进复合材料专指可用于加工主承力结构和次承力结构，其刚度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料。

1.1 增强体与基体

先进复合材料的基体相与增强体相在宏观水平下相互结合且互不相溶。先进复合材料的基体种类包括高分子合成树脂、金属、陶瓷和碳，当今从技术成熟程度和应用范围看，以树脂基复合材料最为突出[1]。

1.2 树脂基复合材料的特点

树脂基复合材料具有很多优点，主要表现在：

1.2.1 高的比强度和比模量。

1.2.2 良好的抗疲劳特性。纤维复合材料中存在着无数的纤维/树脂界面，能阻止裂纹的进一步扩展，推迟疲劳破坏的发生。这类材料即使产生疲劳破坏事先也有明显的预兆。纤维复合材料的拉/压疲劳极限值能达到静载荷的70%-80%，而大多数金属材料的疲劳极限只有其静强度的40%-50%。

1.2.3 易于大面积成型。对于批量生产而言，当工艺规范确定后，复合材料构件的制作较为简单。并且可以根据构件的要求选择各种不同的成型方法。

1.3 先进复合材料的应用

基于上述特点和优点，自1967年问世以来，先进复合材料一直受到对重量、性能要求苛刻的航空航天界的关注与重视。比如，美国空军未来30年的主力战斗机F-22结构重量的25%采用碳纤维复合材料，几乎覆盖了飞机全部外表面。……