复合材料的基体材料热塑性基体的缺点: ?、是热塑性基体的熔体或溶液粘度很高，纤维浸渍困难，预浸料制备及制品成型需要在高温高压下进行， ?、聚碳酸酯或尼龙这样一些工程塑料，因耐热性、抗蠕变性或耐药品性等方面问题而使应用受到限制。

二、热固性基体热固性基体主要是不饱合聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂一直在连续纤维增强树脂基复合材料中占统治地位。

不饱合聚酯树脂、酚醛树脂主要用于玻璃增强塑料，其中聚酯树脂用量最大，约占总量的80,，而环氧树脂则一般用作耐腐蚀性或先进复合材料基体。

(一) 热固性树脂下表为一些常用的热固性树脂其它物理性能 1(不饱和聚酯树脂 1 不饱和聚酯树脂及其特点不饱和聚酯树脂是指有线型结构的，主链上同时具有重复酯键及不饱和双键的一类聚合物。

不饱和聚酯的种类很多，按化学结构分类可分为顺酐型、丙烯酸型、和丙烯酸环氧酯型聚酯树脂。

不饱和聚酯树脂在热固性树指中是工业化较早，产量较多的一类，它主要应用于玻璃纤维复合材料。

由于树脂的收缩率高且力学性能较低，因此很少用它与碳纤维制造复合材料。

但近年来由于汽车工业发展的需耍，用玻璃纤维部分取代碳纤维的混杂复合材料得以发展，价格低廉的聚酯树脂可能扩大应用。

不饱和聚酯的主要优点是: ,、工艺性能良好，如室温下粘度低，可以在室温下固化，在常压下成型，颜色浅，可以制作彩色制品，有多种措施来调节其工艺性能等; ,、固化后树脂的综合性能良好，并有多种专用树脂适应不同用途的需要; ,、价格低廉，其价格远低于环氧树脂，略高于酚醛树脂。

不饱和聚酯的主要缺点是: 固化时体积收缩率较大，成型时气味和毒性较大，耐热性、强度和模量都较低，易变形，因此很少用于受力较强的制品中。

2 交联剂、引发剂和促进剂 a 交联剂不饱和聚酯分子链中含有不饱和双键，因而在热的作用下通过这些双键，大分子链之间可以交联起来，变成体型结构。

但是(这种交联产物很脆，没有什么优点，无实用价值。

因此，在实际中经常把线型不饱和聚酯溶于烯类单体中，使聚酯中的双键间发生共聚合反应，得到体型产物，以改善固化后树脂的性能。

烯类单体在这里既是溶剂，又是交联剂。

已固化树脂的性能，不仅与聚酯树脂本身的化学结构有关，而且与所选用的交联剂结构及用量有关。

同时，交联剂的选择和用量还直接影响着树脂的工艺性能。

应用最广泛的交联剂是苯乙烯，其它还有甲基丙烯甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、乙烯基甲苯、三聚氰酸三丙酯等。

b 引发剂引发剂一般为有机过氧化物，它的特性通常用临界温度和半衰期来表示。

临界温度是指有机过氧化物具有引发活性的最低温度。

在此温度下，过氧化物开始以可察觉的速度分解形成游离基，从而引发不饱和聚酯树脂以可以观察的速度进行固化。

半衰期是指在给定的温度条件下，有机过氧化物分解一半所需要的时间。

一些常见的过氧化物特性如下表所示。

几种有机过氧化物的特性 c 促进剂促进剂的作用是把引发剂的分解温度降到室温以下。

促进剂种类很多，各有其适用性。

对过氧化物有效的促进剂有，二甲基苯胺、二乙基苯胺、二甲基甲苯胺等。

由于硫铝酸盐早强水泥中的石膏含量不足，故全部Ca OH 2被结合生产钙矾石。

因此，这种水泥硬化体孔隙中液相的pH值为11.5左右。

硫铝酸盐型低碱水泥是由30 ~ 40,的硫铝酸盐熟料与30,,70,的硬石膏制成的。

由于此种水泥的石膏含量较高，故?--2CaO.SiO2水化生产的Ca OH 2，几乎皆可与铝胶、石膏反应生成钙矾石，故使硬化体孔隙中液相pH值只有10.5左右。

在各种水泥水化生成物中，只有钙矾石的孔隙液相的pH值是最低的。

因此，到目前为止，硫铝酸盐型低碱水泥是水硬性胶凝材料中碱度最低的一种。

2、氯氧镁水泥氯氧镁水泥基复合材料是以氯氧镁水泥为基体，以各种类型的纤维增强材料及不同外加剂所组成，用一定的加工方法复合而成的一种多相固体材料，属于无机胶凝材料基复合材料。

它具有质量轻、强度高、不燃烧、成本低和生产工艺简单等优点。

氯氧镁水泥、也称镁水泥，至今已有120多年的历史。

它是MgO―MgCl2―H20三元体系。

多年来因其水化物的耐水性较差，限制了它的开发和应用。

近年来，人们通过研究，在配方中引入不同类型的抗水性外加剂，改进生产工艺，使其抗水性大幅度提高。

使得氯氧镁水泥复合材料从单一轻型屋面材料，发展列复合地板、玻璃瓦、浴缸和风管等多种制品。

氯氧镁水泥中的主要成分分为菱苦土 MgO ，它是菱镁矿石经800~850?煅烧而成的一种气硬性胶凝材料。

我国菱镁矿资源蕴藏丰富，截止1986年底统计，我国菱镁矿勘查储量达28亿吨，占世界储量的30,。

主要分布在辽宁、山东、四川、河北、新疆等地，其中辽宁约占全国贮量的35,。

开发利用这一巨大的资源优势，对于推动GR,复合材料的发展将起到不可估量的作用。

目前，镁水泥复合材料广泛采用的是玻璃纤维、石棉纤维和木质纤维增强材料，为改善制品性能还填加各种粉状填料如滑石粉、二氧化硅粉等及抗水性外加剂。

镁水泥复合材料生产方法，根据所用纤维材料的形式不同而异，有铺网法即用玻璃纤维网格布增强水泥砂浆、喷射法即用连续纤维切短后与水泥砂浆同时喷射到模具中、顶拌法即短切纤维与水泥砂浆通过机械搅拌混合后，浇铸注到模具中。

五、聚合物基体材料 1(聚合物基体的作用聚合物基体是FRP的一个必需组分。

在复合材料成型过程中，基体经过复杂的物理、化学变化过程，与增强纤维复合成具有一定形状的整体，因而整体性能直接影响复合材料性能。

基体的作用主要包括以下四个部分 ?将纤维粘合成整体并使纤维位置固定，在纤维间传递载荷，并使载荷均衡; ?基体决定复合材料的一些性能。

如复合材料的高温使用性能耐热性、横向性能、剪切性能、耐介质性能如耐水、耐化学品性能等; ?基体决定复合材料成型工艺方法以及工艺参数选择等。

?基体保护纤维免受各种损伤。

此外，基体对复合材料的另外一些性能也有重要影响，如纵向拉伸、尤其是压缩性能，疲劳性能，断裂韧性等。

2(聚合物基体材料的分类用于复合材料的聚合物基体有多种分类方法，如按树脂热行为可分为热固性及热塑性两类。

热塑性基体如聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚醚醚酮等，它们是一类线形或有支链的固态高分子，可溶可熔，可反复加工成型而无任何化学变化。

热塑性聚合物的形态特征按聚集态结构不同，这类固态高分子有非晶或无定形和结晶两类，而后者的结晶也是不完全的，通常的结晶度在20一85,范围。

热固性基体如环氧树脂、酚醛树脂、双马树脂、不饱和聚酯等，它们在制成最终产品前，通常为分子量较小的液态或固态预聚体，经加热或加固化剂发生化学反应固化后，形成不溶不熔的三维网状高分子，这类基体通常是无定形的。

热固性聚合物的形态特征聚合物基体按树脂特性及用途分为: 一般用途树脂、耐热性树脂、耐候性树脂、阻燃树脂等。

按成型工艺分为: 手糊用树脂、喷射用树脂、胶衣用树脂、缠绕用树脂、拉挤用树脂等。

由于不同的成型工艺对树脂的要求不同，如粘度、适用期、凝胶时间、固化温度、增粘等，因而不同工艺应选用不同型号树脂。

3(固态高聚物的性能固态高聚物的力学性能强烈依赖于温度和加载速率时间，下图为典型高聚物的模量与温度关系。

典型高聚物的模量随温度变化热塑性非晶高聚物热塑性结晶半晶高聚物热固性高聚物高聚物存在三个特征温度: 玻璃化转变温度Tg，熔点Tm和粘流温度Tf。

在Tg以下，高聚物为硬而韧或硬而脆的团体玻璃态，模量随温度变化很小; 热塑性非晶高聚物热塑性结晶半晶高聚物热固性高聚物温度达到Tg附近时，非晶高聚物转变成软而有弹性的橡胶态而半晶高聚物转变为软而韧的皮革态; 热塑性非晶高聚物热塑性结晶半晶高聚物温度继续升高，高聚物达到流动温度Tf 非晶或Tm(结晶而成为高粘度的流体粘流态 ; 热塑性非晶高聚物热塑性结晶半晶高聚物热固性高聚物则由于不能熔融而在比较高的温度下发生分解。

热固性高聚物热塑性高聚物的玻璃化温度基本是固定的，而热固性高聚物的玻璃化温度随交联度增加而增加，当交联度很高时，热固性高聚物达到Tg后可能无明显的软化现象。

4(聚合物基体的选择对聚合物基体的选择应遵循下列原则: (,)能够满足产品的使用需要; 如使用温度、强度、刚度、耐药品性、耐腐蚀性等。

高拉伸或剪切模量、高拉伸强度、高断裂韧性的基体有利于提高FRP力学性能。

2 对纤维具有良好的浸润性和粘接力; 3 容易操作，如要求胶液具有足够长的适用期、预浸料具有足够长的贮存期、固化收缩小等。

4 低毒性、低刺激性。

5 价格合理。

传统的聚合物基体是热固性的，其最大的优点是具有良好的工艺性。

由于固化前，热固性树脂粘度很低，因而宜于在常温常压下浸渍纤维，并在较低的温度和压力下固化成型; 固化后具有良好的耐药品性和抗蠕变性; 热固性树脂的缺点是预浸料需低温冷藏且贮存期有限，成型周期长和材料韧性差。

热塑性基体的最重要优点是其高断裂韧性高断裂应变和高冲击强度，这使得FRP具有更高的损伤容限。

此外，热塑性树脂基体复合村料，还具有预浸料不需冷藏且贮存期无限、成型周期短、可再成型、易于修补、废品及边角料可再生利用等优点。

不同制备方法的氮化硅的一些物理性能氮化硅还具有热膨胀系数低，优异的抗冷热聚变能力，能耐除氢氟酸外的各种无机酸和碱溶液，此外，还可耐熔融的铅、锡、镍、黄钢、铝等有色金属及合金的侵蚀且不黏留这些金属液。

2 氮化硼陶瓷基体以氮化硼 BN 为主要成分的陶瓷称为氮化硼陶瓷。

氮化硼是共价键化合物，有立方和六方两种晶型结构。

氮化硼可以分为下面的三种: ??--BN，这是一种六方晶型，层状结构类似于石墨，理论密度为2(27g,cm3。

? ? --BN，它一种立方晶型，结构和硬度都类似于钻石，理论密度为3(48g,cm3。

? ? --BN，它也是一种六方晶型，理论密度为3.48g/cm3。

由于六方晶型BN具有类似于石墨的结构，具有润滑性好和硬度低等特点，故称“白石墨”，在热压陶瓷过程中主要被当作脱模剂使用。

BN与石墨不同，是绝缘体，六方晶型BN的莫氏硬度为2，无明显熔点，升华分解温度为3000?，理论密度2.27g/cm3。

BN的抗氧化性能优异，可在900?以下的氧化气氛中和2800?以下的氮气和惰性气氛中使用。

如果把BN粉末加入到氮化硅和氧化铝中，则混合物热导率 20? 为15.07~28.89W, m??K ，且随温度变化不大;热膨胀系数约为 5~7 *106,K，热稳定性好。

高纯BN电阻率为1011?.m(1000?高温下为102~104 ?.m ，介电常数为3.0~5.3，介电损耗因子为 2~8 *l04，击穿电压为950kV,cm，高温下也能保持绝缘性，耐碱、酸、金属、砷化镓和玻璃熔渣侵蚀，对大多数金属和玻璃熔体不润湿，也不反应。

3 碳化硅陶瓷基体以碳化硅SiC 为主要成分的陶瓷称为碳化硅陶瓷。