复合材料

复合材料（也称为复合材料或简称为复合材料，这是通用名称）是由两种或多种组成材料制成的材料。 这些组成材料具有显着不同的化学或物理特性，并且合并以创建具有不同于单个元素的特性的材料。 在完成的结构中，各个元素保持独立和不同，将复合材料与混合物和固溶体区分开来。

典型的工程复合材料包括：

• 钢筋混凝土和砖石结构
• 复合木材，如胶合板
• 增强塑料，例如纤维增强聚合物或玻璃纤维
• 陶瓷基复合材料（复合陶瓷和金属基体）
• 金属基复合材料
• 和其他先进复合材料

新材料受到青睐的原因有很多。 典型的例子包括与普通材料相比更便宜、更轻、更坚固或更耐用的材料，以及从动物和自然资源中获得灵感的低碳足迹复合材料。

最近，研究人员也开始积极地将传感、驱动、计算和通信纳入复合材料，这些复合材料被称为机器人材料。

复合材料通常用于建筑物、桥梁和结构，如船体、游泳池面板、赛车车身、淋浴间、浴缸、储水箱、仿花岗岩和人造大理石水槽和台面。 它们也越来越多地用于一般汽车应用。

最先进的示例在要求苛刻的环境中经常在航天器和飞机上执行。

最早的复合材料是由稻草和泥土制成的，用于建造建筑。 埃及墓葬壁画记录了古代制砖工艺。

Wattle and daub 是最古老的复合材料之一，已有 6000 多年的历史。 混凝土也是一种复合材料，在世界上的使用比任何其他合成材料都多。 截至 2006 年，每年生产约 75 亿立方米的混凝土

• 木本植物，包括来自树木的真材实料以及棕榈和竹子等植物，产生的天然复合材料在史前就被人类使用，并且至今仍广泛用于建筑和脚手架。
• 胶合板，公元前 3400 年，由古美索不达米亚人制作； 以不同的角度粘合木材比天然木材具有更好的特性。
• Cartonnage、浸泡在石膏中的亚麻布或纸莎草纸层可以追溯到埃及的xxx个中间时期。 公元前 2181–2055 年，用于制作死亡面具。
• 芯泥砖或泥墙（使用泥（粘土）和稻草或砾石作为粘合剂）已经使用了数千年。
• 混凝土是维特鲁威 (Vitruvius) 于公元前 25 年左右在他的《建筑十书》中描述的，描述了适合制备石灰砂浆的不同类型的骨料。 对于结构砂浆，他推荐火山灰，这是来自那不勒斯附近的棕黄灰色波佐利砂岩层的火山砂，在罗马呈红棕色。 Vitruvius 规定了用于建筑物的水泥的石灰与 3 份火山灰的比例为 1 份石灰与 3 份火山灰的比例，用于水下工程的石灰与 Pulvis Puteolanus 的比例为 1:2，这与今天用于海上使用的混凝土的混合比例基本相同。 从后罗马时代到 20 世纪，天然水泥石在燃烧后产生用于混凝土的水泥，其某些性能优于人造硅酸盐水泥。
• 纸浆是一种纸和胶水的复合材料，已经使用了数百年。
• xxx种人造纤维增强塑料是玻璃纤维和胶木的组合，1935 年由欧文斯科宁公司的 Al Simison 和 Arthur D Little 制造
• 最常见和最熟悉的复合材料之一是玻璃纤维，其中小玻璃纤维嵌入聚合物材料（通常是环氧树脂或聚酯）中。 玻璃纤维相对坚固且坚硬（但也易碎），而聚合物则具有延展性（但也较弱且柔韧）。 因此，所得玻璃纤维相对坚硬、坚固、柔韧且具有延展性。

混凝土是最常见的人造复合材料，通常由松散的石头（骨料）和水泥基体组成。 混凝土是一种廉价的材料，即使在相当大的压缩力下也不会压缩或破碎。 然而，混凝土无法承受拉伸载荷（即，如果拉伸，它会很快破裂）。 因此，为了赋予混凝土抗拉能力，常在混凝土中加入能抗高拉（拉）力的钢筋，制成钢筋混凝土。

纤维增强聚合物包括碳纤维增强聚合物和玻璃增强塑料。