為什麼要使用複材？

優點

以下情形時可使用複材：

• 需要較高的勁度或強度對重量比時。

• 需要較高的疲勞強度、耐腐蝕性、抗裂性、耐衝擊性，以及抗潛變性時。

• 由於其濕熱膨脹係數低，能夠因應惡劣的環境條件。

高勁度及強度對重量比讓複材能夠應用於廣泛的用途。例如，應用在飛機上的複材主要在於減輕整體質量。初期的材料成本雖然較高，但是在飛行期間可大幅降低燃料成本。

複材的低熱膨脹係數使其相當適合應用在溫度變化急遽的環境，例如用來製造太空衛星。

應用

複材的應用範圍相當多元，包括飛機、汽車零件、生物醫學植體，甚至休閒娛樂產品。以下列舉其中一些例子：

• 飛機零組件 - 引擎整流罩、外機翼、機身外殼、鼻輪起落架艙門，以及機尾整流錐等。

• 太空梭零組件 - 襯套、排氣管線及機身。

• 直昇機 - 主旋翼葉片（碳纖維環氧複材）。

• 汽車 - 使用碳纖維複材或玻璃纖維複材打造的車體。

• 船 - 船體（木造或克維拉纖維製）。

• 生物醫學產業 - 人工植體材料。

• 休閒娛樂產品 - 自行車骨架、球拍、滑雪板，以及高爾夫球桿。

限制

• 難以偵測出損壞部位（層內和層間）。此項檢查需要昂貴的非破壞性評估技術或結構健全監測系統。

• 由於通常使用正交性材料，故難以判定材料常數。

• 在相同強度下，斷裂韌性較金屬為低。

相關主題

複材薄殼

疊層的堆疊順序

疊層角度

調整複材方位選項

複材失敗準則