工程常用的复合材料与其相应的基体相比较

工程常用的复合材料与其相应的基体相比较，主要具有如下力学性能特点。

（1）比强度、比模量高

这主要是由于增强体一般为高强度、高模量而相对密度小的材料，从而大大增加了复合材料的比强度（强度/密度）和比模量（弹性模量/密度）。例如，碳纤维增强环氧树脂的比强度是钢的7倍，其比模量则比钢大3倍。比强度和比模量是材料性能的重要指标，高的比强度、比模量可使结构质量大幅度减小。低结构质量意味着军用飞机可增加弹载、提高航速、改善机动特性、延长巡航时间，而民用飞机则可多载燃油、提高客货载量。

（2）抗疲劳性能好

疲劳是材料在交变载荷下，因裂纹的形成和扩展而产生的低应力破坏。在纤维增强复合材料中存在着许多纤维树脂界面，这些界面能阻止裂纹进一步扩展，从而推迟疲劳破坏的产生，因此其疲劳抗力高；对脆性的陶瓷基复合材料来说，这种效果还会大大提高其韧性，是陶瓷韧化的重要方法之一。大多数金属材料的疲劳强度是其抗拉强度的40%～50%，而碳纤维增强复合材料疲劳强度高达70%～80%，这是因为裂纹扩展机理不同所导致的。

（3）减振能力强

当结构所受外力的频率与结构的自振频率相同时，将产生共振，容易造成灾难性事故。而结构的自振频率不仅与结构本身的形状有关，还与材料比模量的平方根成正比，而纤维增强复合材料的自振频率较高，可以避免产生共振。此外，纤维与基体之间的界面具有吸振能力，因此具有很高的阻尼作用。

（4）高温性能好，抗蠕变能力强(www.xing528.com)

纤维增强复合材料在高温下，其热疲劳性、热稳定性都较好。例如，碳纤维增强碳化硅基复合材料用于航天飞机高温区，在1700℃高温下仍可保持20℃时的抗拉强度，并且具有较好的抗压性能和较高的层间抗剪强度。

（5）断裂安全性高

纤维增强复合材料的基体中有大量细小纤维，过载时部分纤维断裂，载荷会迅速重新分配到未被破坏的纤维上，不致造成构件在瞬间完全丧失承载能力的情况下而断裂。

（6）成型工艺性好

对于形状复杂的零部件，复合材料根据受力情况可以一次整体成型，减少零件的衔接，提高材料的利用率。

除此之外，复合材料还具有优良的化学稳定性、自润滑性、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎为零的材料。纤维增强复合材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。