纤维增强聚合物基复合材料研究进展
专业班级：J高分子0702
姓名：许天锫
指导老师
职称：讲师
李素敏
摘要本文综述了纤维增强聚合物基复合材料特性和应用，总结了纤维增强热固性树脂基
复合材料的研究进展，介绍了双马聚酰亚胺树脂、环氧树脂、氰酸酯树脂和聚酰亚胺树脂
等热固性树脂的现状及进展。分析了碳纤维增强环氧树脂基复合材料的进展及应用，综述
了纳米材料、聚合物对碳纤维环氧树脂复合材料的改性进展探讨了其改性机理。
关键词：碳纤维环氧树脂聚合物基复合材料改性
一、概述
复合材料是将两种或两种以上不同品质的材料通过专门的成型工艺和制造方法复合
而成的一种高性能新材料，按使用要求可分为结构复合材料和功能复合材料，到目前为止，
主要的发展方向是结构复合材料，但现在也正在发展集结构和功能一体化的复合材料。
通常将组成复合材料的材料或原材料称之为组分材料（co
stitue
tmaterials），它们可
以是金属、陶瓷或高聚物材料。对结构复合材料而言，组分材料包括基体和增强体，基体
是复合材料中的连续相，其作用是将增强体固结在一起并在增强体之间传递载荷；增强体
是复合材料中承载的主体，包括纤维、颗粒、晶须或片状物等的增强体，其中纤维可分为
连续纤维、长纤维和短切纤维，按纤维材料又可分为金属纤维、陶瓷纤维和聚合物纤维，
而目前用得最多的和最重要的是碳纤维12。范围在6～8μm内，是近几十年发展起来的一
种新型材料。目前用在复合材料中的碳纤维主要有两大类：聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳
纤维，分别用聚丙烯腈原丝（称之为前驱体）、沥青原丝通过专门而又复杂的碳化工艺制
备而得。通过碳化工艺，使纤维中的氢、氧等元素得以排出，成为一种接近纯碳的材料，
含碳量一般都在90以上，而本身质量却大为减轻；由于碳化过程中对纤维进行了沿轴向
的预拉伸处理，使得分子沿轴向进行取向排列，因而碳纤维轴向拉伸强度大大提高，成为
一种轻质、高强度、高模量、化学性能稳定的高性能纤维材料。
用碳纤维和高性能的树脂基体复合而成的先进树脂基复合材料是目前用得最多，也是
f最重要的一种结构复合材料。此外，用天然纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维作增强体的树脂
基复合材料也在快速发展。
1、纤维增强聚合物基复合材料的特性
①比强度、比模量大
碳纤维、硼纤维等有机纤维增强的聚合物基复合材料的比强度比钛合金高35倍，比模
量比金属高4倍。这种性能因增强的纤维排列不同会在一定的范围内浮动。
②耐疲劳性能好
金属材料的疲劳r