複合材料的分類可以根據不同的标準進行,常見的分類方式包括按基體材料分類、按增強材料分類和按結構形式分類。
1. 按基體材料分類
基體材料是複合材料的連續相,通常有以下幾類:
聚合物基複合材料(PMC,Polymer Matrix Composites):又稱塑料基複合材料,常用的基體材料爲樹脂類,如環氧樹脂、酚醛樹脂等。這類複合材料因重量輕、耐腐蝕且成型工藝較爲簡單,應用廣泛。
金屬基複合材料(MMC,Metal Matrix Composites):以金屬或合金爲基體,常見的基體材料包括鋁、钛、鎂等。這類複合材料具有較高的強度和耐溫性,常用于航空航天和汽車工業中。
陶瓷基複合材料(CMC,Ceramic Matrix Composites):以陶瓷爲基體,具有極好的耐高溫性能和耐磨性,常用于極端環境下的應用,如航空發動機部件。
碳基複合材料:以碳或碳化物爲基體,主要特點是耐高溫和高強度,廣泛應用于高科技領域,如航空航天和國防工業。
2. 按增強材料分類
增強材料是複合材料的分散相,負責提供材料的增強效果,主要有以下幾類:
纖維增強複合材料:使用纖維作爲增強材料,其中包括碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維等。纖維增強複合材料是最常見的一類複合材料,具有高強度和高模量的特點。
顆粒增強複合材料:使用顆粒或短纖維作爲增強材料,這類複合材料在提高基體材料的強度和耐磨性方面效果顯著。
層狀複合材料:通過将不同材料層狀疊加形成的複合材料,典型例子是夾層結構複合材料和層壓闆,具有良好的抗沖擊性和耐磨性。
織物增強複合材料:使用織物作爲增強材料,通過不同方向的纖維編織形成,具有各向同性或準各向同性的性能。
3. 按結構形式分類
複合材料還可以按照其結構形式進行分類:
層合複合材料:由多層材料通過粘結或熱壓等方法疊加形成,如層壓闆。
顆粒複合材料:基體中分布有顆粒狀增強材料,如金屬基或陶瓷基複合材料中的硬質合金。
纖維複合材料:基體材料中分布有長纖維或連續纖維,常用于結構件中,如玻璃纖維增強塑料。