一、前言
    相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大战以来发展很快。尽管产量小（据法国Vetrotex公司统计，全球复合材料达700万吨），但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%，以中国（含台湾省）、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻璃纤维增强塑料（玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”）逾100万吨，已居世界第二位（美国2003年为169万吨，日本不足70万吨）。
    复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成：
    增强材料：在复合材料中不构成连续相，赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维就是增强材料。
    基体：构成复合材料连续相的单一材料，如玻璃钢（GRP）中的树脂（本文谈到的环氧树脂）就是基体。
    按基体材料不同，复合材料可分为三大类：
    树脂基复合材料
    金属基复合材料
    无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、碳基复合材料等。
    本文讨论环氧树脂基复合材料。
    1、为什么采用环氧树脂做基体？
    ·固化收缩率低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%；
   ·粘结力强；
   ·有B阶段，有利于生产工艺；
   ·可低压固化，挥发份甚低；
   ·固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。
    值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯树脂为佳，然耐水性、耐酸性差；固化后一般较脆，韧性较差。

2、环氧玻璃钢性能（按ASTM）
    以FW（纤维缠绕）法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例，将其与钢比较。
                        表1    GF/EPR与钢的性能比较

 
 GF/EPR（玻纤含量80wt%)
 AISI1008 冷轧钢
 
相对密度
 2.08
 7.86
 
拉伸强度
 551.6Mpa
 331.0MPa
 
拉伸模量
 27.58GPa
 206.7GPa
 
伸长率
 1.6%
 37.0%
 
弯曲强度
 689.5MPa
 　
 
弯曲模量
 34.48GPa
 　
 
压缩强度
 310.3MPa
 331.0MPa
 
悬臂梁冲击强度
 2385J/m
 　
 
燃烧性（UL-94）
 V-O
 　
 
比热容
 535J/kg·k
 233J/kg·k
 
膨胀系数
 4.0×10-6k-1
 6.7×10-6k-1
 
热变形温度
 204?C(1.82MPa)
 　
 
热导率
 1.85W/m·k
 33.7W/m·k
 
介电强度
 11.8×106V/m
 　
 
吸水率
 0.5%(24h)
 　
 

表2   几种常用材料与复合材料的比强度和比模量

材料名称
 密度g/cm3
 拉伸强度×104MPa
 弹性模量×106MPa
 比强度×106cm
 比模量×109cm
 
钢
 7.8
 10.10
 20.59
 0.13
 0.27
 
铝
 2.8
 4.61
 7.35
 0.17
 0.26
 
钛
 4.5
 9.41
 11.18
 0.21
 0.25
 
玻璃钢
 2.0
 10.40
 3.92
 0.53
 0.21
 
碳纤维/环氧树脂
 1.45
 14.71
 13.73
 　
 0.21
 
碳纤维/环氧树脂
 1.6
 1049
 23.54
 　
 1.5
 
芳纶纤维/环氧树脂
 1.4
 13.73
 7.85
 　
 0.57
 
硼纤维/环氧树脂
 2.1
 13.53
 20.59
 　
 1.0
 
硼纤维/铝
 2.65
 9.81
 19.61
 　
 0.75
 

玻璃纤维含量%
 
Kevlar/环氧（60）
 
S-玻璃/环氧（60）
 
高强度型碳/环氧（60）
 
硼/环氧（50）
 
高刚性型碳/环氧（60）
 
硼/铝（50）
 
积层
 
钛
 
钢