“雙碳”目標下，能源和工業(yè)兩大主要碳排放領域對新材料有較大的需求，纖維復合材料在風電、光伏、核能裝備及工業(yè)輕量化等領域的廣泛應用可以發(fā)揮引領作用，發(fā)展前景廣闊。所謂“復合材料”是由兩種或兩種以上的材料組成，它具有與其組成物質不同的新的性能。復合材料是以增強材料和后置的基體名稱來命名，如連續(xù)纖維增強聚氨酯復合材料。國外還常用英文編號來表示，如MMC（Metal Matrix Composite）表示金屬基復合材料，F(xiàn)RP（Fiber Reinforced Plastics）表示纖維增強塑料，而玻璃纖維/環(huán)氧則表示為GF/Epoxy,或G/Ep（G-Ep）。

一、復合材料的性能

1.比強度、比模量高

2.良好的抗疲勞性能，纖維復合材料，對缺口，應力集中敏感性小，且纖維與基體界面能夠阻止疲勞裂紋擴散，改變裂紋擴展方向

3.優(yōu)良的高溫性能

4.減震性好，試驗表明，沖擊能量的消耗除了用于纖維的斷裂功外，層板的分層，纖維與基體截面脫粘以及纖維拔出等都消耗較多的能量

5.破斷安全性好，纖維復合材料中，當纖維斷裂時，載荷就會重新分配到其他未被破裂的纖維上，因而構件不致在短期內突然斷裂。

二、復合材料的分類

1. 按基體材料分

復合材料可根據(jù)基體材料分為三大類：樹脂基、金屬基和陶瓷基

2. 按增強材料形態(tài)分

i. 纖維增強復合材料：連續(xù)纖維復合材料；非連續(xù)纖維復合材料

ii. 顆粒增強復合材料：微米顆粒；納米顆粒

iii. 板狀增強體、編織復合材料：以平面二維或立體三維物為增強材料與基體復合而成

iv. 層疊復合材料

  3. 按材料作用分

i. 功能復合材料：使用的時材料的光、電、磁、熱、聲等非力學性能

ii. 結構復合材料：應用的材料的力學性能

三、復合材料用原料

1. 增強材料

碳纖維 (Carbon Fiber)

硼纖維(Boron Filament)

芳綸(Aramid Ring)

玻璃纖維(Glass Fiber)

碳化硅纖維(Silicon Carbide Fiber)

晶須(whisker)

2. 基體材料

熱固性樹脂(Thermosetting Resin)

熱塑性樹脂(Thermoplastic Resin)

四、復合材料的應用

1. 航空航天、武器方面的應用：波音787“夢幻客機”半稱機身材料為輕型復合材料，而波音777型客機機身輕型復合材料比例僅為12%，由此，“夢幻客機“更輕更省油。

2. 電子信息、生物方面的應用：光導纖維，電子設備的電路板，磁帶磁盤，即可和屏蔽；修復和更換臟器、人造骨

3. 人類生活方面的應用：用在建筑上的復合門窗；交通上的汽車保險杠和轎車底板；體育娛樂方面的羽毛球拍、釣魚竿、自行車中的車架等

4.  清潔能源方面的應用：太陽能電池及設備組件、風力發(fā)電設備中的風力發(fā)動機葉片和支桿

五、 拉擠工藝，樹脂基復合材料成型工藝

拉擠成型工藝是將浸漬了樹脂膠液的連續(xù)纖維，通過成型模具，在模腔內加熱固化成型，在牽引機拉力作用下，連續(xù)拉拔出型材制品，如下圖是拉擠成型工藝示意

復合材料拉擠成型邊框，其需要滿足25年使用年限，復合材料本身仍不能滿足要求，一般需要在復材邊框上噴涂耐候性涂層。目前復合材料邊框所用耐候涂料有三類，分別是雙組份水性聚氨酯涂料，環(huán)氧樹脂涂料和氟碳涂料。目前來說，雙組份水性聚氨酯涂料是主流應用，具有優(yōu)異的耐腐蝕、柔韌性、附著力和耐化學品性等性能。在現(xiàn)代綠色環(huán)保主題的倡議下，無毒無污染，成本低的聚氨酯防腐涂料是最理想的選擇。