第二节　高性能纤维

复合材料主要由基体材料和增强体两大部分组成。一般来说复合材料增强体应该具有以下特征：具有能明显提高基体某种所需性能的特性；具有良好的化学稳定性；与基体之间具有良好的润湿性。

一、增强体的分类

（1）按几何形状划分。有颗粒状（简称零维）、纤维状（简称一维）、薄片状（简称二维）和由纤维编织的三维立体结构。

（2）按属性划分。有无机增强体和有机增强体，其中有合成材料也有天然材料。

二、增强纤维的特点

复合材料最主要的增强体是纤维状的，统称为增强纤维，增强纤维有如下特点。

（1）与同质地的块状材料相比，纤维状材料的强度要高得多。

（2）纤维状材料具有较高的柔曲性。

（3）纤维状材料具有较大的长径比（l/d），这使得它在复合材料中比其他几何形状更容易发挥固有的强度。

三、增强纤维的品种

复合材料中增强纤维的品种很多，其中既包括已广泛应用的玻璃纤维、各种植物纤维，也包括各种新型的高性能增强纤维，如有机纤维中的对位芳酰胺（芳纶）、聚芳酯、聚苯并噁唑（PBO）和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）等纤维，以及无机纤维中的碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维和特种玻璃纤维等。20世纪90年代后，为满足先进复合材料高性能（高强度、高弹性模量）化、多功能化、小型化、轻量化、智能化及低成本化的发展需要，各种新技术和新设备已被开发，从而大大推动了高性能纤维的发展。