聚合物基复合材料在结构复合材料中应用最广，主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、碳化硅纤维等增强复合材料。为了获得更高比强度、比模量的复合材料，除主要用于玻璃钢的酚醛树脂、环氧树脂和聚酯外，还研究与开发了许多耐热性好的基体树脂，如聚酰亚胺（PI）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚砜（PES）和聚醚醚酮（PEEK）等热塑性树脂。
（1）玻璃钢（玻璃纤维增强塑料，GFRP）
GFRP是一种采用玻璃纤维增强塑料，以酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂等热固性树脂以及聚酰胺、聚丙烯等热塑性树脂为基体的聚合物基复合材料。GFRP是物美价廉的复合材料，其突出特点是密度低、比强度高。玻璃钢密度为1.6～2.0g/cm3，比铝还低；玻璃钢中环氧玻璃钢的比强度达2800MPa，远高于钢及高强合金。3种玻璃钢与钢、铝、高强合金的性能对比如表14.1所示。
表14.1 3种玻璃钢与钢、铝、高强合金金属材料的性能对比
玻璃钢在需要轻质高强材料的航空航天工业上得到了广泛应用，如飞机的雷达罩。火箭结构材料要求具有高比强度和比模量，而且还要求材料具有耐烧蚀性能，玻璃钢可满足这些性能，并可用于航天工业中作为火箭发动机壳体、喷管。
在现代汽车工业中，为了减轻自重、降低油耗，玻璃钢也得到了大量应用，如汽车车身杠、车门、挡泥板、灯罩以及内部装饰件等。除了比强度高外，玻璃钢还具有良好的耐腐蚀性能，在酸、碱、海水，甚至有机溶剂等介质中很稳定，其耐腐蚀性超过了不锈钢。因此，在化工工业中玻璃钢得到了广泛应用，如用玻璃钢制成的储罐、容器、管道、洗涤器、冷却塔。玻璃钢也用于体育用品，如快艇、帆船、滑雪车、自行车赛车、滑雪板等。此外，玻璃钢具有透光、隔热、隔声和防腐蚀等性能，玻璃钢型材可作为轻质建筑材料。(www.xing528.com)
（2）碳纤维增强聚合物基复合材料（CFRPS）
在要求高模量的结构件中，往往采用高模量的纤维，如碳纤维、硼纤维等增强复合材料。其中应用最广泛的是CFRPS。CFRPS密度更低，具有比玻璃钢更高的比强度和比模量，其比强度是高强度钢和钛合金的5～6倍，是玻璃钢的2倍，而电模量是这些材料的3～4倍。
CFRPS应用在航天工业中，如航天飞机有效载荷门、副翼、垂直尾翼、主起落架门、力容器等，使航天飞机的自重大大降低。此外国际空间站的大型结构桁架及太阳能电池支架也采用了CFRPS。由于碳纤维的价格高，CFRPS主要应用于航空航天领域。但随着碳纤维研究开发工作的深入，碳纤维价格在不断降低，因此在应用玻璃钢的一些领域也开始采用更轻、更强和刚度更高的CFRPS。近年来，随着汽车减重的发展趋势，CFRPS在汽车上的应用也日益增多。碳纤维增强复合材料在汽车上的应用情况如表14.2所示。
表14.2 碳纤维增强复合材料在汽车上的应用情况
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