复合材料的定义与分类
复合材料是指由两种或两种以上的不同材料，通过物理或化学的方法结合在一起，形成具有新性能和新结构的材料。根据组成材料的性质和结构特点，复合材料可以分为金属基复合材料、非金属基复合材料和纳米复合材料。
金属基复合材料是以金属为基体，通过添加其他材料或进行表面处理等方法制备而成的。其中，铝、镁、钛等轻质金属是常见的基体材料。非金属基复合材料则是以树脂、橡胶、陶瓷、玻璃等非金属材料为基体，通过添加增强纤维、颗粒、晶须等增强剂制备而成。纳米复合材料则是利用纳米技术将两种或两种以上的不同材料在纳米尺度上结合在一起形成的复合材料。
复合材料的组成与结构
复合材料通常由基体和增强剂两部分组成。基体是复合材料的主体，它提供了材料的韧性和可加工性，常见的基体材料包括树脂、橡胶、陶瓷等。增强剂则提供了复合材料的强度和刚度，常见的增强剂包括玻璃纤维、碳纤维、晶须等。
在复合材料中，增强剂与基体之间通常存在一定的界面结合力，这种界面结合力是通过物理或化学的方法实现的。为了提高复合材料的性能，通常会在基体中添加一些其他的添加剂，如增韧剂、耐热剂等。
复合材料的性能与特点
复合材料具有许多优良的性能和特点，其中最主要的性能包括高强度、高刚度、耐腐蚀、耐高温等。这些性能使得复合材料在许多领域都有着广泛的应用，如航空航天、汽车、建筑、体育器材等。
复合材料的优点与局限性
复合材料的优点主要包括：
1. 高强度和刚度：复合材料可以通过选择合适的增强剂和基体组合来获得更高的强度和刚度。
2. 耐腐蚀和耐高温：复合材料的基体和增强剂通常具有较好的耐腐蚀和耐高温性能，可以在恶劣的环境条件下使用。
3. 轻质：复合材料通常具有较轻的质量，因此可以减轻整个结构的质量，从而提高性能。
4. 可设计性强：复合材料的组成和结构可以根据需要进行调整和优化，以满足不同的性能要求。
复合材料也存在一些局限性：
1. 成本高：复合材料的制造成本较高，因此价格相对较高。
2. 制造工艺复杂：复合材料的制造工艺相对复杂，需要经过多个步骤才能完成。
3. 性能稳定性：复合材料的性能稳定性相对较差，可能会受到环境因素的影响。