1.2　复合材料的分类

根据国际标准化组织（ISO）的定义，复合材料是由物理或化学性质不同的有机高分子、金属或无机非金属等两种或两种以上材料经一定的复合工艺制造出来的一种新型材料。从定义出发，决定复合材料性能和质量的主要因素是：原材料组分的性能和质量；原材料组分的比例及复合工艺；复合材料的界面粘接及处理。

复合材料组成之间的复合模式主要分为宏观复合和细观复合两种。宏观复合主要是指两层以上不同材料之间发生的叠合（也称为层合）。从某种意义上讲，这种叠合复合材料实际上是一种复合结构，如铝合金薄板和碳纤维或玻璃纤维复合材料薄片的叠合等，主要按结构形式分类。细观复合是指一种或几种制成细微形状的材料均匀分散于另一种连续材料中，前者称为分散相，后者称为连续相。通常按连续相的性质和按分散相的形状、性质分类，可通过对原材料的选择、各组分分布的设计和工艺条件的设计等，使它既能保留原组成材料的主要特色，又能通过复合效应获得原组分所不具备的性能，原组分材料性能互相补充并彼此关联，因而呈现了出色的综合性能，与一般材料的简单混合有本质的区别。

复合材料在世界各国还没有统一的名称和命名方法，比较共同的趋势是根据增强体和基体的名称来分类。当强调基体时，以基体材料的名称为主，如树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等；当强调增强体时，以增强体的名称为主，如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料等；也可以基体材料名称与增强体名称并用，这种命名方法常用以表示某一种具体的复合材料，习惯上把增强体的名称放在前面，基体材料的名称放在后面，如玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，或简称为玻璃纤维/环氧树脂复合材料，或玻璃纤维/环氧，而我国则常把这类复合材料通称为“玻璃钢”。

国外还常用英文编号来表示，如MMC（metal matrix composite）表示金属基复合材料，FRP（fiber reinforced plastics）表示纤维增强塑料，而玻璃纤维/环氧树脂则可表示为GF/Epoxy，或G/E_p（G-E_p）。

复合材料一般由基体与增强体或功能组元组成，依据金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料等的不同组合，可构成各种不同的复合材料体系，所以其分类方法也较多。如根据复合过程的性质分类，复合材料可分为自然复合材料、物理复合材料和化学复合材料；按性能高低分类，复合材料可分为常用复合材料和先进复合材料，后者主要由碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维和晶须等高性能增强体与耐高温的高聚物、金属、陶瓷和碳（石墨）等构成，通常用于各种高技术领域中，用量少而性能要求高。

（1）按用途分类　复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料。对于结构复合材料，是由能承受载荷的增强体组元与基体组元构成的，主要用于承力和次承力结构，通常增强体承担结构使用中的各种载荷，基体则起到粘接增强体予以赋形并传递应力和增韧的作用。要求它质量小，强度和刚度高，而且能耐受一定温度，在某种情况下还要求有膨胀系数小、绝热性能好或耐介质腐蚀等性能。

功能复合材料目前正处于发展的起步阶段，具备非常优越的发展基础。功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能的复合材料，是由功能体（提供物理性能的基本组成单元）和基体组成的。基体除了起赋形的作用外，在某些情况下还能起到协同和辅助的作用。功能复合材料品种繁多，包括具有电、磁、光、热、声、机械（指阻尼、摩擦）等功能作用的各种材料。目前结构复合材料占绝大多数，但已有不少功能复合材料付之应用，而且有广阔的发展前途。

（2）按基体类型分类　复合材料所用基体主要是有机聚合物、金属、陶瓷、水泥及碳（石墨），常用复合材料按基体类型分类如图1.1所示。

（3）按增强体形式分类　复合材料通常也可以按增强体形式分类，如颗粒增强型、纤维增强型、晶须增强型、片材增强型和层叠式复合材料，如图1.2所示。其中短纤维在复合材料中的排列方式又有随机排列和定向排列之分；按纤维的种类，可分为玻璃纤维增强、碳纤维增强、芳纶纤维增强、氧化铝纤维增强、氧化锆纤维增强、石英纤维增强、钛酸钾纤维增强和金属丝增强等；而按金属丝的种类，又可分为钨丝增强、铜丝增强、不锈钢丝增强等；按增强作用的机制，增强颗粒复合材料也可分为弥散增强型和颗粒增强型两类；按层压板增强材料的不同，可分为纸纤维层压板、布纤维层压板、木质纤维层压板、石棉纤维层压板等。