硼纖維的案例
復合材料的發展歷程
增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現了復合材料這一名稱。50年代以后，陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合，構成各具特色的復合材料。
復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為：①纖維復合材料。將各種纖維增強體置于基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、??；芯材質輕、強度低，但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布于基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比，其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高，并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內／層間混雜和超混雜復合材料。
60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先后研制和生產了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料，其比強度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區別，將這種復合材料稱為先進復合材料。按基體材料不同，先進復合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料。
展開 『轉貼』復合材料
非金屬基體主要有合成樹脂、碳、石墨、橡膠、陶瓷；金屬基體主要有鋁、鎂、銅和它們的合金；增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維等有機纖維和碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲及硬質細粒等。
復合材料的歷史可追溯很遠，如從古沿用迄今的稻草增強粘土，和已使用上百年的鋼筋混凝土，就是由兩種不同材料復合而成。
20世紀20年代以后發展起來的銅-鎢和銀-鎢電觸頭材料，碳化鎢-鈷基硬質合金，和其他粉末燒結材料，其實質也是復合材料。40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料(俗稱玻璃鋼)的雷達罩，從此出現了復合材料這一名稱。
50年代以后陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度、高模量纖維；70年代又出現了芳香族聚酰胺纖維(簡稱芳綸纖維)，如聚對苯甲酰胺纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體，或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合而成各具特點的材料，為了區別于一般玻璃纖維增強材料，這種材料稱為高級復合材料。
復合材料根據其組成可分為金屬與金屬復合材料；金屬與非金屬復合材料；非金屬與非金屬復合材料三種。根據結構特點又可分為纖維復合材料、層疊復合材料、細粒復合材料和骨架復合材料。
纖維復合材料通常是置纖維狀材料于基體內組成，如纖維增強塑料、纖維增強金屬等；層疊復合材料是由兩種或兩種以上不同材料疊合而成，如用兩種具有不同膨脹系數的金屬，復合而成的能指示溫度變化的熱工儀表材料等；細粒復合材料是將硬質細粒均勻分布于基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷；骨架復合材料是在連續多孔的結構材料中填充其他材料，或由面板和芯子組成的夾層結構材料等。其他如定向共晶復合材料，是在特定的熔煉或液體金屬凝固條件下，基體內部生成定向的纖維狀結構而得，故亦稱自增強纖維復合材料。
展開 復合材料由哪些材料制成
增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
復合材料？
增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現了復合材料這一名稱。50年代以后，陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合，構成各具特色的復合材料。
[編輯本段]分類
復合材料是一種混合物。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為：①纖維復合材料。將各種纖維增強體置于基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄；芯材質輕、強度低，但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布于基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比，其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高，并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內／層間混雜和超混雜復合材料。
60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先后研制和生產了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料，其比強度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區別，將這種復合材料稱為先進復合材料。按基體材料不同，先進復合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料。
展開 
關于復合材料設計清單
7、原材料的選擇與復合材料性能：
1）原材料選擇原則
比強度、比剛度高的原則
材料與結構的使用環境相適應的原則
滿足結構特殊性要求的原則
滿足工藝性要求的原則
成本低、效益高的原則
2）纖維選擇
若結構要求有良好的透波、吸波性能，則可選取E或S玻璃纖維、開芙拉纖維、氧化鋁纖維等作為增強材料。
若結構要求有高的剛度，則可選用高模量碳纖維或硼纖維。
若結構要求有高的抗沖擊性能，則可選用玻璃纖維、開芙拉纖維。
若結構要求有很好的低溫工作性能，則可選用低溫下不脆化的碳纖維。
若結構要求尺寸不隨溫度變化，則可選用開芙拉纖維或碳纖維。它們的熱膨脹系數可以為負值，可設計成零膨脹系數的復合材料。
若結構要求既有較大強度又有較大剛度時，則可選用比強度和比剛度均較高的碳纖維或硼纖維。
3）樹脂的選擇
要求基體材料能在結構使用溫度范圍內正常工作。
要求基體材料具有一定的力學性能。
要求基體的斷裂伸長率大于或者接近纖維的斷裂伸長率，以確保充分發揮纖維的增強作用
要求基體材料具有滿足使用要求的物理、化學性能
要求具有一定的工藝性
8、單層性能的確定：（1單層樹脂含量的確定；（2剛度的預測；（3強度的預測。
9、結構設計：
1）復合材料結構一般采用按使用載荷設計、按設計載荷校核的方法。
2）按使用載荷設計時，采用使用載荷所對應的許用值稱為使用許用值，按設計載荷校核時，采用設計載荷所對應的許用值，稱為設計許用值。
3）復合材料失效準則只適用于復合材料的單層。在未規定使用某一失效準則時，一般采用蔡-胡失效準則，且正則化相互作用系數未規定時也采用-0.5。
展開 復合材料力學介紹—— 基本概念和分類 附復合材料力學文檔下載
復合材料按照增強材料的形式，大致分為3類：
顆粒增強復合材料，包括非金屬顆粒+非金屬基體（如混凝土）、金屬顆粒+非金屬基體（如固體火箭劑）和非金屬顆粒+金屬基體（金屬陶瓷）；
纖維增強復合材料，由于纖維比塊狀同樣材料的強度大得多，通過纖維增強，可極大提升比剛度和比強度；其中纖維通常有碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、芳綸纖維等；基體通常有樹脂基體、金屬基體陶瓷基體和碳基體等；此外，纖維增強復合材料按纖維形狀、尺寸可分為連續纖維、短纖維和纖維布等；
層合復合材料，通過兩層或多層不同的復合材料形成。
其中，纖維增強復合材料和層合復合材料是該系列討論的重點。
最后
本文簡要介紹了復合材料的基本概念和分類，下文將主要介紹常用的纖維、基體，及其應用。
下載地址：復合材料力學
展開 百年的碳纖維，千年的復合材料
如果從1880年算起，碳纖維誕生距今已有138年的歷史。那時候的碳絲被用來做電燈的燈絲。
如果從1956年算起，碳纖維應用距今也有62年的歷史。那時候的碳絲被用來做耐燒蝕的復合材料。
前后不過百年的歷史，碳纖維已經形成了一條完整的產業鏈，在高性能復合材料領域占據極為重要的地位。而對于復合材料，歷史則相當久遠。
早在7000年以前，人們已經開始用秸稈和泥土混合，夯實成土墻。這就是早期的復合材料原型，秸稈用來增強，泥土用來做基體。這種土墻環保耐用，冬暖夏涼。直到上世紀80年代農村還有很多這樣的房子。
復合材料并不是人類的創造，其實，對于復合材料的理解，大概昆蟲、鳥和蝙蝠等動物比人類要理解的更早也更透徹，它們將復合材料的原理應用到筑窩的過程中，以此來抵御天敵的攻擊。燕子嘴銜樹枝和泥巴混合做的窩，堅固又耐用。
所以，人類對復合材料的利用雖然有幾千年歷史，但是對復合材料的理解并不透徹，跟動物并沒有本質區別。
現代復合材料興起于20世紀40年代，自從玻璃纖維和合成樹脂大量商品化生產以后，纖維復合材料逐漸發展成為具有工程意義的材料。到這里，可以認為人類對復合材料的理解進入理性認識階段。
碳纖維自從被發明出來做燈絲之后，應用并沒有擴展開來。因為當時燈泡真空技術達不到，第一個燈泡僅亮了40小時就被氧化了。之后鎢絲替代了碳絲，碳纖維暫別歷史舞臺。
現代復合材料的誕生，催生了人類對高性能纖維的需求，自玻璃纖維之后，硼纖維、碳纖維相繼被寄予厚望，最終碳纖維以其高比強度、高比模量、工藝成熟度高而被廣泛關注。
早期發展出的現代復合材料，由于性能相對較低、生產量大、使用面廣，被稱之為常用復合材料。后來隨著高技術發展的需要，在此基礎上又研發出了高性能的先進復合材料。
復合材料的發展迅速，其地位也非常重要，對于航空強國來講，尤其具有戰略價值。
展開 袋壓法、熱壓罐法、液壓釜法和熱膨脹模塑法成型工藝
以高強度玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維和環氧樹脂為原材料，用低壓成型方法制造的高性能復合材料制品，已廣泛用于飛機、導彈、衛星和航天飛機。如飛機艙門、整流罩、機載雷達罩，支架、機翼、尾翼、隔板、壁板及隱形飛機等。
（1）袋壓法
袋壓成型是將手糊成型的未固化制品，通過橡膠袋或其它彈性材料向其施加氣體或液體壓力，使制品在壓力下密實，固化。
袋壓成型法的優點是：①產品兩面光滑；②能適應聚酯、環氧和酚醛樹脂；③產品性能比手糊高。
袋壓成型分壓力袋法和真空袋法2種：
①壓力袋法
壓力袋法是將手糊成型未固化的制品放入一橡膠袋，固定好蓋板，然后通入壓縮空氣或蒸汽（0.25～0.5MPa），使制品在熱壓條件下固化。
②真空袋法
此法是將手糊成型未固化的制品，加蓋一層橡膠膜，制品處于橡膠膜和模具之間，密封周邊，抽真空（0.05～0.07MPa），使制品中的氣泡和揮發物排除。真空袋成型法由于真空壓力較小，故此法僅用于聚酯和環氧復合材料制品的濕法成型。
（2）熱壓釜和液壓釜法
熱壓釜和液壓釜法都是在金屬容器內，通過壓縮氣體或液體對未固化的手糊制品加熱、加壓，使其固化成型的一種工藝。
熱壓釜法
熱壓釜是一個臥式金屬壓力容器，未固化的手糊制品，加上密封膠袋，抽真空，然后連同模具用小車推進熱壓釜內，通入蒸汽（壓力為1.5～2.5MPa），并抽真空，對制品加壓、加熱，排出氣泡，使其在熱壓條件下固化。它綜合了壓力袋法和真空袋法的優點，生產周期短，產品質量高。熱壓釜法能夠生產尺寸較大、形狀復雜的高質量、高性能復合材料制品。產品尺寸受熱壓釜限制，目前國內最大的熱壓釜直徑為2.5m，長18m，已開發應用的產品有機翼、尾翼、衛星天線反射器，導彈載入體、機載夾層結構雷達罩等。此法的最大缺點是設備投資大，重量大，結構復雜，費用高等。
展開 百年的碳纖維，千年的復合材料
如果從1880年算起，碳纖維誕生距今已有138年的歷史。那時候的碳絲被用來做電燈的燈絲。
如果從1956年算起，碳纖維應用距今也有62年的歷史。那時候的碳絲被用來做耐燒蝕的復合材料。
前后不過百年的歷史，碳纖維已經形成了一條完整的產業鏈，在高性能復合材料領域占據極為重要的地位。而對于復合材料，歷史則相當久遠。
早在7000年以前，人們已經開始用秸稈和泥土混合，夯實成土墻。這就是早期的復合材料原型，秸稈用來增強，泥土用來做基體。這種土墻環保耐用，冬暖夏涼。直到上世紀80年代農村還有很多這樣的房子。
復合材料并不是人類的創造，其實，對于復合材料的理解，大概昆蟲、鳥和蝙蝠等動物比人類要理解的更早也更透徹，它們將復合材料的原理應用到筑窩的過程中，以此來抵御天敵的攻擊。燕子嘴銜樹枝和泥巴混合做的窩，堅固又耐用。
所以，人類對復合材料的利用雖然有幾千年歷史，但是對復合材料的理解并不透徹，跟動物并沒有本質區別。
現代復合材料興起于20世紀40年代，自從玻璃纖維和合成樹脂大量商品化生產以后，纖維復合材料逐漸發展成為具有工程意義的材料。到這里，可以認為人類對復合材料的理解進入理性認識階段。
碳纖維自從被發明出來做燈絲之后，應用并沒有擴展開來。因為當時燈泡真空技術達不到，第一個燈泡僅亮了40小時就被氧化了。之后鎢絲替代了碳絲，碳纖維暫別歷史舞臺。
現代復合材料的誕生，催生了人類對高性能纖維的需求，自玻璃纖維之后，硼纖維、碳纖維相繼被寄予厚望，最終碳纖維以其高比強度、高比模量、工藝成熟度高而被廣泛關注。
早期發展出的現代復合材料，由于性能相對較低、生產量大、使用面廣，被稱之為常用復合材料。后來隨著高技術發展的需要，在此基礎上又研發出了高性能的先進復合材料。
復合材料的發展迅速，其地位也非常重要，對于航空強國來講，尤其具有戰略價值。
展開 百年的碳纖維，千年的復合材料
如果從1880年算起，碳纖維誕生距今已有138年的歷史。那時候的碳絲被用來做電燈的燈絲。
如果從1956年算起，碳纖維應用距今也有62年的歷史。那時候的碳絲被用來做耐燒蝕的復合材料。
前后不過百年的歷史，碳纖維已經形成了一條完整的產業鏈，在高性能復合材料領域占據極為重要的地位。而對于復合材料，歷史則相當久遠。富赟貿易（江蘇）有限公司
早在7000年以前，人們已經開始用秸稈和泥土混合，夯實成土墻。這就是早期的復合材料原型，秸稈用來增強，泥土用來做基體。這種土墻環保耐用，冬暖夏涼。直到上世紀80年代農村還有很多這樣的房子。
復合材料并不是人類的創造，其實，對于復合材料的理解，大概昆蟲、鳥和蝙蝠等動物比人類要理解的更早也更透徹，它們將復合材料的原理應用到筑窩的過程中，以此來抵御天敵的攻擊。燕子嘴銜樹枝和泥巴混合做的窩，堅固又耐用。
所以，人類對復合材料的利用雖然有幾千年歷史，但是對復合材料的理解并不透徹，跟動物并沒有本質區別。
現代復合材料興起于20世紀40年代，自從玻璃纖維和合成樹脂大量商品化生產以后，纖維復合材料逐漸發展成為具有工程意義的材料。到這里，可以認為人類對復合材料的理解進入理性認識階段。
碳纖維自從被發明出來做燈絲之后，應用并沒有擴展開來。因為當時燈泡真空技術達不到，第一個燈泡僅亮了40小時就被氧化了。之后鎢絲替代了碳絲，碳纖維暫別歷史舞臺。
現代復合材料的誕生，催生了人類對高性能纖維的需求，自玻璃纖維之后，硼纖維、碳纖維相繼被寄予厚望，最終碳纖維以其高比強度、高比模量、工藝成熟度高而被廣泛關注。
早期發展出的現代復合材料，由于性能相對較低、生產量大、使用面廣，被稱之為常用復合材料。后來隨著高技術發展的需要，在此基礎上又研發出了高性能的先進復合材料。
復合材料的發展迅速，其地位也非常重要，對于航空強國來講，尤其具有戰略價值。
展開 220層璀璨明珠塔，玻璃鋼復合材料在這部劇中綻放魅力！
今天，紅眼兔小編就跟大家談一談那些玻璃纖維復合材料所具備的”神奇“特點。看似透明無比、不堪一擊的玻璃究竟有著如何神秘的力量。
玻璃纖維主要是由石英石、石英砂、方解石、葉臘石、白云石等天然巖石加上適量的硼酸或純堿經過高溫熔融拉絲而成。就其成份而言，主要是氧化硅、氧化鈣及氧化鋁等金屬氧化物。
玻璃纖維按照氯化鈉的含量多少還可細分為無堿玻璃纖維，中堿玻璃纖維和高堿玻璃纖維。無堿玻璃纖維是所含雜質最低，硬度最大、絕緣性最好的材料。
看到這里，你是不是以為劇中的”明珠塔“無疑是用無堿玻璃纖維制造的了？
小編想說：“恭喜你，答錯了！”
其實玻璃纖維材料很早就已經興起，可是一直都沒有運用到建筑上，最主要的原因就是其硬度的物理性能不足。有專家經過反復研究，最終將玻璃纖維、增強不飽和聚酯、環氧樹脂與酚醛樹脂基體相互融合，制成了炙手可熱的玻璃鋼材料。
化學界有一句俗話說的十分好：“不融合，難成大器！”這句話說的其實就是我們的復合材料。復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草或麥秸增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現了復合材料這一名稱。
玻璃鋼學名纖維增強塑料，即纖維增強復合塑料。根據采用的纖維不同分為玻璃纖維增強復合塑料，碳纖維增強復合塑料，硼纖維增強復合塑料等。它是以玻璃纖維及其制品作為增強材料，以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。纖維增強復合材料是由增強纖維和基體組成。
其實，在復合材料領域，玻璃鋼材料的成功研發是根據不同原材料之間的性能、狀態、反應原理等相互融合形成質變的案例代表。
展開 
看波音公司如何通過光固化的技術來制造復合材料產品？
連續柔性絲材包括預浸料復合材料和非樹脂組分，包括一種或多種纖維材料，例如碳纖維，玻璃纖維，合成有機纖維，芳族聚酰胺纖維，天然纖維，木材纖維，硼纖維，碳化硅纖維，光纖，纖維編織物，金屬線，導線等。連續柔性絲材與增塑劑層疊以制造復合材料部件。
而具體采用哪一種材料，則需要根據所需要實現的物理特性來決定，這些物理特性包括強度，剛度，柔韌性或硬度等。不過除了強度，硬度，柔韌性，硬度的考慮，有時候還可以擴展到顏色、發光、導電性，導熱性等方面的精確選擇。
在加工過程中，除了可采用紫外線來固化聚合物樹脂，還可以采用紅外光或者X射線。
或許你會好奇為什么波音公司要開發這樣的材料，其實在波音公司宣布將600多件3D打印部件用于波音的Starliner太空出租車之時，這也意味著塑料代替輕質金屬合金將成為交通工具領域的一大趨勢。
不過根據3D科學谷的市場研究，波音公司開發的連續樹脂基復合材料3D打印技術不僅僅適用于航空航天應用，還可以應用于其他行業，可以在車輛、海上交通工具、航天器等應用。
3D科學谷Review
市場上的連續纖維增強樹脂基復合材料的3D打印方法存在以下主要問題：
- 各類纖維在出廠時，其表面活性基團均只適應于與熱固性樹脂的浸潤過程。在使用簡單的措施將未處理的纖維與熔融熱塑性樹脂共混時，難以使纖維與樹脂充分浸潤，這導致構件的纖維-樹脂界面較差。
- 大絲束纖維呈展平帶狀，現有3D打印方法難以使用大絲束纖維，且小絲束纖維在成型過程中成型速度慢，成型后的表面質量、纖維樹脂體積分數、纖維樹脂分布情況、層間結合力等性能指標難以控制。
展開 波音公司如何通過光固化3D打印技術來制造復合材料產品
連續柔性絲材包括預浸料復合材料和非樹脂組分，包括一種或多種纖維材料，例如碳纖維，玻璃纖維，合成有機纖維，芳族聚酰胺纖維，天然纖維，木材纖維，硼纖維，碳化硅纖維，光纖，纖維編織物，金屬線，導線等。連續柔性絲材與增塑劑層疊以制造復合材料部件。
而具體采用哪一種材料，則需要根據所需要實現的物理特性來決定，這些物理特性包括強度，剛度，柔韌性或硬度等。不過除了強度，硬度，柔韌性，硬度的考慮，有時候還可以擴展到顏色、發光、導電性，導熱性等方面的精確選擇。
在加工過程中，除了可采用紫外線來固化聚合物樹脂，還可以采用紅外光或者X射線。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/46091.html
或許你會好奇為什么波音公司要開發這樣的材料，其實在波音公司宣布將600多件3D打印部件用于波音的Starliner太空出租車之時，這也意味著塑料代替輕質金屬合金將成為交通工具領域的一大趨勢。
不過根據3D科學谷的市場研究，波音公司開發的連續樹脂基復合材料3D打印技術不僅僅適用于航空航天應用，還可以應用于其他行業，可以在車輛、海上交通工具、航天器等應用。
市場上的連續纖維增強樹脂基復合材料的3D打印方法存在以下主要問題：
- 各類纖維在出廠時，其表面活性基團均只適應于與熱固性樹脂的浸潤過程。在使用簡單的措施將未處理的纖維與熔融熱塑性樹脂共混時，難以使纖維與樹脂充分浸潤，這導致構件的纖維-樹脂界面較差。
- 大絲束纖維呈展平帶狀，現有3D打印方法難以使用大絲束纖維，且小絲束纖維在成型過程中成型速度慢，成型后的表面質量、纖維樹脂體積分數、纖維樹脂分布情況、層間結合力等性能指標難以控制。
展開 揭秘：復聯3鋼鐵俠戰甲中的材料黑科技！
增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、單晶晶須、金屬絲和硬質細粒等。同時60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先后研制和生產了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料，其比強度大于4×106cm，比模量大于4×108 cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區別，這種復合材料被稱為先進復合材料（新材料，Advanced Composites Material，簡稱ACM）。
ACM具有質量輕，較高的比強度、比模量、較好的延展性、抗腐蝕、隔熱、隔音、減震、耐高（低）溫等特點，已被大量運用到航空航天、醫學、機械、建筑等行業。
智能材料（來源：易材在線）
智能材料還沒有統一的定義。不過，現有的智能材料的多種定義仍然是大同小異。大體來說，智能材料就是指具有感知環境(包括內環境和外環境)刺激，對之進行分析、處理、判斷，并采取一定的措施進行適度響應的智能特征的材料。
總體而言，智能材料具備以下特征：
Perception | 感知，能夠檢測并識別外（內）部的刺激強度；
Driven fuction | 可響應外界變化；
Coded by inventors | 按照設定方式選擇和控制材料相應
High sensitive | 反應靈敏及時恰當
Fast recovery | 刺激消除后，迅速恢復原始狀態
說到這里，是不是感覺智能材料自身就是一個閉環系統？可以參考自動駕駛的技術系統，會發現非常有趣的雷同，如下圖（來源：Computer Architectures for Autonomous Driving）
接下來說說智能材料的構成：
（1）基體材料：負責承載，輕質。
展開 碳纖維簡史：今天從美國碳纖維技術發展史說起！
Mitchell）發明了3000°C高溫下熱處理人造絲制造碳纖維的工藝技術，生產出了當時強度最高的商業化碳纖維，并獲得了專利（專利號：3107152）（圖7）。
美國空軍材料實驗室（U.S. Air Force Materials Laboratory）很快就采用這種人造絲基碳纖維作為酚醛樹脂的增強體，研制了用于航天器熱屏蔽層的復合材料。其作用是，返回大氣層時，導彈或火箭殼體與大氣劇烈摩擦，表面形成高溫，酚醛樹脂吸熱后緩慢分解，碳纖維使酚醛樹脂不被燒毀，保證彈箭完成大氣層中的行程。
1963年，碳纖維增強樹脂復合材料技術研究取得實質性突破，復合材料技術跨入“先進復合材料”時代。此前，樹脂基復合材料的增強體一直被玻璃纖維和硼纖維壟斷。相較玻璃纖維和硼纖維，碳纖維作為增強體，性價比更佳。
圖7 加利·福特纖維態石墨的發明專利
1964年，衛斯理·沙拉蒙（Wesley A. Schalamon）和羅格·貝肯一起，發明了商業化制造高模量人造絲基碳纖維的技術；2800° C以上高溫下“熱拉伸（hot-stretching）”人造絲，使石墨層取向與纖維軸向幾乎平行；技術關鍵是，在加熱過程中拉伸纖維，而非在達到高溫之后再進行拉伸。這種工藝使纖維模量提高了10倍，是制備具有與石墨晶須相同性能的碳纖維的關鍵一步。
1965年末，采用該技術制造的Thornel 25牌號的碳纖維投入市場。此后10多年里，美國聯合碳化物公司采用高溫熱拉伸工藝研發出了一系列高模量碳纖維，Thornel系列產品的模量達到了830GPa。沙拉蒙和貝肯的這項發明于1973年獲得了專利（專利號：3716331）（圖8）。
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