“雙碳(tan)”目標下，能源和工(gong)業兩(liang)大主要碳(tan)排(pai)放領(ling)(ling)域對(dui)新材(cai)(cai)料有較大的(de)需求，纖(xian)維復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料在(zai)風電(dian)、光(guang)伏、核能裝備(bei)及工(gong)業輕量化等領(ling)(ling)域的(de)廣(guang)泛應用(yong)可以發揮引(yin)領(ling)(ling)作用(yong)，發展前景廣(guang)闊。所謂“復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料”是由兩(liang)種或兩(liang)種以上的(de)材(cai)(cai)料組成，它具(ju)有與(yu)其(qi)組成物質不同的(de)新的(de)性能。復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料是以增強(qiang)材(cai)(cai)料和后置的(de)基體名稱(cheng)來命名，如連續纖(xian)維增強(qiang)聚氨酯(zhi)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料。國外還常用(yong)英文編(bian)號(hao)來表示(shi)，如MMC（Metal Matrix Composite）表示(shi)金(jin)屬基復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料，FRP（Fiber Reinforced Plastics）表示(shi)纖(xian)維增強(qiang)塑料，而(er)玻璃纖(xian)維/環氧(yang)則(ze)表示(shi)為(wei)GF/Epoxy,或G/Ep（G-Ep）。

一(yi)、復(fu)合材料的性能

1.比(bi)強度、比(bi)模量高

2.良好的抗疲(pi)(pi)勞性能(neng)，纖維復合材(cai)料(liao)，對缺口，應力集中敏感性小，且纖維與基體界面能(neng)夠阻止疲(pi)(pi)勞裂紋(wen)擴散，改變裂紋(wen)擴展方向

3.優良的高溫性(xing)能(neng)

4.減震性好，試驗表明，沖擊能量(liang)的消耗除(chu)了用于(yu)纖維(wei)(wei)的斷裂功外，層(ceng)板(ban)的分(fen)層(ceng)，纖維(wei)(wei)與基體截面脫粘以及纖維(wei)(wei)拔(ba)出等(deng)都(dou)消耗較多的能量(liang)

5.破(po)斷(duan)安全性(xing)好，纖維(wei)復(fu)合材(cai)料中(zhong)，當纖維(wei)斷(duan)裂時，載荷(he)就(jiu)會重新分(fen)配到其(qi)他未被破(po)裂的纖維(wei)上(shang)，因而構(gou)件不致在短期內突然斷(duan)裂。

二(er)、復(fu)合(he)材(cai)料(liao)的分(fen)類(lei)

1. 按基(ji)體材料分(fen)

復合材料可根據(ju)基(ji)(ji)體材料分(fen)為(wei)三大類：樹(shu)脂基(ji)(ji)、金屬基(ji)(ji)和陶瓷(ci)基(ji)(ji)

2. 按增(zeng)強材料形態(tai)分

i. 纖(xian)維(wei)(wei)(wei)增強復(fu)合(he)材(cai)料(liao)：連續纖(xian)維(wei)(wei)(wei)復(fu)合(he)材(cai)料(liao)；非連續纖(xian)維(wei)(wei)(wei)復(fu)合(he)材(cai)料(liao)

ii. 顆(ke)粒增(zeng)強復合(he)材料：微米顆(ke)粒；納米顆(ke)粒

iii. 板狀(zhuang)增強(qiang)體(ti)、編織復(fu)合材料：以平面二維(wei)或立體(ti)三(san)維(wei)物為增強(qiang)材料與基體(ti)復(fu)合而成

iv. 層(ceng)疊(die)復(fu)合材料

  3. 按材料作用分

i. 功能復合材料：使用的時材料的光、電(dian)、磁、熱、聲(sheng)等非力(li)學性能

ii. 結構復合(he)材料：應用的(de)(de)材料的(de)(de)力學性能

三、復合(he)材料用原料

1. 增強材料

碳纖維 (Carbon Fiber)

硼纖維(Boron Filament)

芳綸(lun)(Aramid Ring)

玻璃纖維(Glass Fiber)

碳(tan)化硅纖維(Silicon Carbide Fiber)

晶須(xu)(whisker)

2. 基體材(cai)料

熱固性樹脂(Thermosetting Resin)

熱塑性樹脂(Thermoplastic Resin)

四、復(fu)合材料(liao)的(de)應用

1. 航空航天、武器方(fang)面(mian)的(de)應用：波音787“夢幻客機(ji)”半稱機(ji)身材(cai)料為(wei)輕(qing)型(xing)復合材(cai)料，而波音777型(xing)客機(ji)機(ji)身輕(qing)型(xing)復合材(cai)料比例僅(jin)為(wei)12%，由此(ci)，“夢幻客機(ji)“更(geng)(geng)輕(qing)更(geng)(geng)省(sheng)油。

2. 電(dian)子(zi)信息、生物(wu)方面的應用：光(guang)導纖維，電(dian)子(zi)設備的電(dian)路板，磁帶磁盤，即可和屏蔽；修復和更換臟器、人造骨

3. 人(ren)類(lei)生活方(fang)面的應用(yong)：用(yong)在建(jian)筑上的復(fu)合門窗；交通上的汽車保(bao)險杠和轎車底(di)板；體育娛(yu)樂方(fang)面的羽毛(mao)球拍、釣魚竿、自行車中(zhong)的車架等

4.  清潔(jie)能(neng)源方面的應用：太(tai)陽能(neng)電池(chi)及設(she)備組件、風力發(fa)電設(she)備中的風力發(fa)動機(ji)葉片和(he)支桿(gan)

五(wu)、 拉擠工(gong)藝，樹脂基(ji)復(fu)合材料(liao)成型工(gong)藝

拉(la)擠(ji)成型(xing)(xing)工藝是將浸漬了樹(shu)脂膠液的連續(xu)纖維，通過成型(xing)(xing)模具，在(zai)模腔(qiang)內(nei)加熱固化成型(xing)(xing)，在(zai)牽引機拉(la)力作用下，連續(xu)拉(la)拔出型(xing)(xing)材(cai)制品(pin)，如下圖是拉(la)擠(ji)成型(xing)(xing)工藝示意

復合(he)(he)材料(liao)拉擠成型邊框(kuang)，其需(xu)要(yao)(yao)滿(man)足25年使用年限，復合(he)(he)材料(liao)本身仍不(bu)能(neng)滿(man)足要(yao)(yao)求，一般需(xu)要(yao)(yao)在(zai)復材邊框(kuang)上噴涂耐候性涂層。目前復合(he)(he)材料(liao)邊框(kuang)所(suo)用耐候涂料(liao)有三類，分別是雙(shuang)組(zu)(zu)份水(shui)性聚(ju)氨酯涂料(liao)，環氧樹脂涂料(liao)和氟碳涂料(liao)。目前來說，雙(shuang)組(zu)(zu)份水(shui)性聚(ju)氨酯涂料(liao)是主(zhu)流(liu)應用，具有優異(yi)的(de)(de)耐腐蝕、柔韌(ren)性、附著力和耐化(hua)學品性等性能(neng)。在(zai)現代(dai)綠色環保主(zhu)題(ti)的(de)(de)倡議(yi)下，無毒無污染，成本低的(de)(de)聚(ju)氨酯防腐涂料(liao)是最理想的(de)(de)選擇。