什么是复合材料

材料利用率高（无废料），预浸料存放环境与时间无限制等优异性能而得到快速发展。
　　
　　1951年，美国人R.bradit首先用玻璃纤维增强聚苯乙烯获成功。1972年，英帝国化学公司首先开发成功聚醚砜（PES）。1977年英国又研发成功PEEK。美国杜邦公司1985年合成了高分子量的接枝PEEK。以后几年又有各种耐高温的热塑性树脂相继问世。目前，国外开发和应用的先进热塑性聚合物有聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亚胺（PEI、PI、PAI）、聚芳脂（PAR）等，将其作为先进复合材料的基体。现在发达国家致力于连续纤维增强高性能热塑性复合材料的研发。美国、德国已取得较大成果。为了进一步降低制品重量和提高刚度，美国用模量960Gpa的碳纤维取代模量为440Gpa的碳纤维。实验结果，与铝结构相比，先进复合材料的减振能力提高60—80倍，刚度增加了70%。美国在90年代末建造空间站中大量采用高性能热塑性复合材料。美国宇航局制造的空间站桁架，采用了CF/PEEK和CF/PEI型材。Boeing Aerospace公司用热压成型技术制造了美国军用AIW巡航导弹壳体、壳体外蒙皮、构架和头锥等32个构件，都是用Avtel玻纤/PPS制的。美国新型歼击机YF-22上采用大量先进热塑性复合材料。
　　
　　近20年来，随着刚性、耐热性及耐介质性能好的芳香族热塑性树脂基体的出现，以及具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能碳纤维、芳伦纤维、碳氟纤维（PTFE）等高性能纤维的发展，使先进热塑性复合材料克服了一般FRTP使用温度低，模量小，强度差等缺点，使其在航空航天等高科技领域获得越来越多的应用。美国NASP计划开发新树脂，使其使用温度能达371℃。美国航天飞机轨道器采用CF/PI复合材料代替目前使用的2219铝合金，结构耐热能力可以从现在的177℃提高到316℃，结构重量和热防护系统重量可减轻30%。PEEK、PPS等树脂基复合材料还可作隐身飞机的吸波结构材料。
　　
　　20世纪90年代中期，在经历“挑战者”号航天飞机爆炸等事件后，美国宇航局为确保美国称霸太空战略的顺利实施，决定开发下一代太空飞机—-空天飞机X-33，作为美国争霸太空的利器。空天飞机是一种航天飞机和普通飞机之间的飞行器。它能以普通飞机方式起飞，能在30—100公里高大气层中以15马赫的速度作极超声速飞行，能够直接进入低地球轨道，返回大气层并能水平着陆。空天飞机可作为反卫星武器平台和太空监视侦察平台，用于快速部署或回收卫星。它具有航空与航天双重功能和两个空间层次作战功能。空天飞机将是21世纪的超级空中“全能明星”。空天飞机X-33采用大量先进纤维增强复合材料，且较大部分为高性能热塑性复合材料。如推力结构、尾翼、机身、燃料箱、电子设备舱、有效荷载舱等。复合材料用量占到了结构总量的80%以上。
　　
　　3．国内发展概况
　　
　　国内树脂基复合材料自“六五”以来，经历20多年研究与应用，以取得很大进步。研制成功成功一批高性能树脂基体。包括高韧性BMI树脂基体、高韧性高温和中温固化环氧树脂基体、阻燃环氧树脂基体等。其中北京航空材料研究所研制的5428和5429高韧性BMI复合材料的CAI值分别达到260MPa和290Mpa,长期使用温度为150℃和170℃。LP15聚酰亚胺复合材料具有无毒、工艺性优异、韧性好等特点，可在280℃下长期使用。北京航空工艺研究所研制的QY8911系列树脂具有良好的综合力学性能。西北工业大学研制的4503ABMI具有良好的电性能，可制造高性能雷达罩。
　　
　　国家从“七五”开始，对高性能热塑性树脂的研究开发，在国家重点科技攻关计划和863计划中立项。由吉林大学承担研究“九五”末已完成PES树脂300吨/年的放大技术和PEEK树脂30吨/年中试，已通过鉴定验收。由大连理工大学蹇锡高教授等承担的国家“八五”“九五”重点科技攻关项目，杂萘联苯聚醚酮（PPEK）、杂萘联苯聚醚砜（PPES）及其系列共聚物，杂萘联苯聚醚砜酮（PPESK）中试化生产已于2001年3月通过国家鉴定，评为国际领先水平。
　　
　　对纤维增强热塑性基体先进复合材料研究，特别是碳纤维增强聚醚砜、聚醚酮类先进复合材料的研究，国家在“八五”“九五“计划中给予重点支持。由曾汉民教授主持，由中山大学、703所、621所、中科院金属所、化学所等单位参与研究的国家自然科学基金重大项目“复合材料微观结构与性能研究”，对复合材料界面层的形成、控制和机理、界面微观结构与宏

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