樹脂基復(fù)合材料（Resin Matrix Composite）也稱纖維增強(qiáng)塑料（Fiber Reinforced Plastics），是技術(shù)比較成熟且應(yīng)用最為廣泛的一類復(fù)合材料。這種材料是用短切的或連續(xù)纖維及其織物增強(qiáng)熱固性或熱塑性樹脂基體，經(jīng)復(fù)合而成。以玻璃纖維作為增強(qiáng)相的樹脂基復(fù)合材料在世界范圍內(nèi)已形成了產(chǎn)業(yè)，在我國不科學(xué)地俗稱為玻璃鋼。廣泛運(yùn)用在航天航空、汽車工業(yè)、鐵路車輛、建筑工程、電氣通訊、等領(lǐng)域。

　　1.在航天航空中的應(yīng)用

　　樹脂基復(fù)合材料于1932年在美國出現(xiàn)，1940年以手糊成型制成了玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的軍用飛機(jī)的雷達(dá)罩，其后不久，美國萊特空軍發(fā)展中心設(shè)計(jì)制造了一架以玻璃纖維增強(qiáng)樹脂為機(jī)身和機(jī)翼的飛機(jī)，并于1944年3月在萊特-帕特空軍基地試飛成功。1946年纖維纏繞成型技術(shù)在美國出現(xiàn)，為纖維纏繞壓力容器的制造提供了技術(shù)貯備。1949年研究成功玻璃纖維預(yù)混料并制出了表面光潔，尺寸、形狀準(zhǔn)確的復(fù)合材料模壓件。1950年真空袋和壓力袋成型工藝研究成功，并制成直升飛機(jī)的螺旋槳。60年代在美國利用纖維纏繞技術(shù)，制造出北極星、土星等大型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體，為航天技術(shù)開辟了輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)的最佳途徑。在此期間，玻璃纖維-聚酯樹脂噴射成型技術(shù)得到了應(yīng)用，使手糊工藝的質(zhì)量和生產(chǎn)效率大為提高。1961年片狀模塑料（Sheet Molding Compound, 簡稱SMC）在法國問世，利用這種技術(shù)可制出大幅面表面光潔，尺寸、形狀穩(wěn)定的制品，如汽車、船的殼體以及衛(wèi)生潔具等大型制件，從而更擴(kuò)大了樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。1963年前后在美、法、日等國先后開發(fā)了高產(chǎn)量、大幅寬、連續(xù)生產(chǎn)的玻璃纖維復(fù)合材料板材生產(chǎn)線，使復(fù)合材料制品形成了規(guī)?；a(chǎn)。拉擠成型工藝的研究始于50年代，60年代中期實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，在70年代拉擠技術(shù)又有了重大的突破。在70年代樹脂反應(yīng)注射成型（Reaction Injection Molding, 簡稱RIM）和增強(qiáng)樹脂反應(yīng)注射成型（Reinforced Reaction Injection Molding, 簡稱RRIM）兩種技術(shù)研究成功，現(xiàn)已大量用于衛(wèi)生潔具和汽車的零件生產(chǎn)。1972年美國PPG公司研究成功熱塑性片狀模型料成型技術(shù)，1975年投入生產(chǎn)。80年代又發(fā)展了離心澆鑄成型法，英國曾使用這種工藝生產(chǎn)10m長的復(fù)合材料電線桿、大口徑受外壓的管道等。從上述可知，新生產(chǎn)工藝的不斷出現(xiàn)推動(dòng)著聚合物復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展。

　　進(jìn)入20世紀(jì)70年代，對(duì)復(fù)合材料的研究發(fā)跡了僅僅采用玻璃纖維增強(qiáng)樹脂的局面，人們一方面不斷開辟玻纖-樹脂復(fù)合材料的新用途，同時(shí)也開發(fā)了一批如碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、硼纖維、芳綸纖維、高密度聚乙烯纖維等高性能增強(qiáng)材料，并使用高性能樹脂、金屬與陶瓷為基體，制成先進(jìn)復(fù)合材料。這種先進(jìn)復(fù)合材料具有比玻璃纖維復(fù)合材料更好的性能，是用于飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星、飛船等航空航天飛行器的理想材料。

　　自從先進(jìn)復(fù)合材料投入應(yīng)用以來，有三件值得一提的成果。第一件是美國全部用碳纖維復(fù)合材料制成一架八座商用飛機(jī)--里爾芳2100號(hào)，并試飛成功。第二件是采用大量先進(jìn)復(fù)合材料制成的哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)，這架航天飛機(jī)用碳纖維/環(huán)氧樹脂制作長18.2m、寬4.6m的主貨艙門，用凱芙拉纖維/環(huán)氧樹脂制造各種壓力容器。在這架代表近代最尖端技術(shù)成果的航天收音機(jī)上使用了樹脂、金屬和陶瓷基復(fù)合材料。第三件是使用了先進(jìn)復(fù)合材料作為主承力結(jié)構(gòu)，制造了這架可載80人的波音-767大型客運(yùn)飛機(jī)，不僅減輕了重量，還提高了飛機(jī)的各種飛行性能。復(fù)合材料在這幾個(gè)飛行器上的成功應(yīng)用，表明了復(fù)合材料的良好性能和技術(shù)的成熟，這對(duì)于復(fù)合材料在重要工程結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用是一個(gè)極大的推動(dòng)。

　　目前空間用復(fù)合材料基體主要采用環(huán)氧樹脂。此外,國外以復(fù)合材料取代金屬制造空間飛行器(衛(wèi)星、空間站、航天飛機(jī)等)構(gòu)件目前已取得一定程度的應(yīng)用。
    碳纖維復(fù)合材料在空間技術(shù)上的應(yīng)用，國內(nèi)也有成功范例，如我國的第一顆實(shí)用通信衛(wèi)星應(yīng)用了碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料拋物面天線系統(tǒng)；第一顆太陽同步軌道“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星采用了多折迭式碳纖維復(fù)合材料剛性太陽電池陣結(jié)構(gòu)等。

　　隨著航空航天工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)材料的要求也日益苛刻，一個(gè)國家新材料的研制與應(yīng)用水平，在很大程度上體現(xiàn)了一個(gè)國家的國防和科研水平，因此許多國家都把新材料的研制與應(yīng)用放在科研工作的重要地位。

　　2.在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

　　我國復(fù)合材料的研究和開發(fā)始于1958年，但復(fù)合材料進(jìn)入汽車工業(yè)則比較遲緩，尤其是大批量、標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的歷史更短。

　　在20世紀(jì)80年代后期到20世紀(jì)90年代末，“全塑中華汽車”的概念雖然曾經(jīng)在國內(nèi)汽車界轟動(dòng)一時(shí)，但終究由于質(zhì)量較差不能滿足汽車工業(yè)的要求而半途夭折。此后，國內(nèi)陸續(xù)有一些汽車廠開發(fā)過全復(fù)合材料車身的客車車型，主要的工藝手段為手糊工藝，但都沒有形成工業(yè)化大生產(chǎn)的局面。

　　隨著以切諾基、依維柯、斯泰爾和桑塔納等各類引進(jìn)車型在中國的陸續(xù)投產(chǎn)，中國的汽車工業(yè)才真正開始引入和接觸到與國際水平較為接近的塑料件和復(fù)合材料新技術(shù)。同時(shí)，中國汽車復(fù)合材料的歷史也開始有了實(shí)質(zhì)的起步，迎來了以消化吸收為主要目標(biāo)的新的發(fā)展時(shí)期，并在實(shí)踐中逐漸獲得了中國汽車工業(yè)的認(rèn)可。樹脂基復(fù)合材料作為一種新型的輕量化材料，正日益成為汽車制造業(yè)中的新寵。特別在小批量車型應(yīng)用領(lǐng)域，它可謂一枝獨(dú)秀，成為汽車制造商開發(fā)新車型的首選材料。

　　經(jīng)中國汽車復(fù)合材料企業(yè)成功消化吸收并獲得國產(chǎn)化應(yīng)用的范例有：1996年，南京依維柯汽車有限公司的IVECO小客車SMC前保險(xiǎn)杠由北京汽車玻璃鋼制品總公司國產(chǎn)化供貨；2000年，北京吉普汽車有限公司的切諾基吉普車SMC后舉升門由北京汽車玻璃鋼制品總公司國產(chǎn)化供貨（如圖4所示）；2003年，中國重型汽車公司的斯泰爾王重卡SMC保險(xiǎn)杠、面板等14種零部件由山東武城新明玻璃鋼制品有限公司國產(chǎn)化供貨；2004年，上海通用汽車有限公司的別克凱越車型GMT成套后座椅靠背骨架由上海耀華大中新材料有限公司國產(chǎn)化供貨；2005年，上海通用汽車有限公司的別克GL8車型GMT前保險(xiǎn)杠緩沖器支架由無錫吉興汽車內(nèi)飾件有限公司國產(chǎn)化供貨；2006年，上海大眾汽車有限公司的POLO、B5轎車GMT發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板由上海耀華大中新材料有限公司國產(chǎn)化供貨；2006年，一汽大眾汽車有限公司的寶來車型GMT前端框架由長春英利汽車部件有限公司國產(chǎn)化供貨；2006年，一汽大眾汽車有限公司的寶來車型D-LFT車底部護(hù)板由長春英利汽車部件有限公司國產(chǎn)化供貨；2006年，上海大眾汽車有限公司的途安車型G-LFT前端框架由長春英利汽車部件有限公司國產(chǎn)化供貨；2007年，一汽大眾汽車有限公司的邁騰車型GMT備胎倉由長春英利汽車部件有限公司國產(chǎn)化供貨。

　　對(duì)汽車工業(yè)來說，復(fù)合材料的回收是一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的問題?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)解決了熱塑性汽車復(fù)合材料的回收問題，同時(shí)明確了熱固性復(fù)合材料屬于可回收材料的范圍。

　　目前，世界上回收熱固性汽車復(fù)合材料的方法主要有3種：
　　 ①通過焚燒回收熱能；
　　 ②通過熱降解回收可燃油和可燃?xì)怏w；
　　 ③通過物理粉碎法重新生成玻纖、填料和固化樹脂的混合物。其中，物理粉碎法是得到了廣泛認(rèn)同的、最為經(jīng)濟(jì)和方便的回收技術(shù)。當(dāng)然，不可否認(rèn)的是，對(duì)熱固性汽車復(fù)合材料的回收仍然存在著一些問題，如：聚合物無法再次熔融和加工，增強(qiáng)纖維和填料的種類復(fù)雜而難以區(qū)分，回收物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高等。為此，世界各國汽車復(fù)合材料業(yè)仍在努力，并不斷取得新的進(jìn)展。例如，意大利FIAT汽車公司建立了一種SMC的回收體系，即將SMC粉粹至粒徑小于50μm的粉末后，用作PVC汽車底漆的填料。初步計(jì)算結(jié)果顯示，如果每輛汽車平均使用7kg的PVC底漆，其中礦物填料為3kg，那么每輛新車可消耗大均2.5kg的SMC粉末，其所帶來的經(jīng)濟(jì)效益不容忽視。此外，在歐洲，由復(fù)合材料企業(yè)發(fā)起組成了ERCOM復(fù)合材料回收股份公司的聯(lián)盟組織，目的是在歐洲范圍內(nèi)開展SMC廢棄物的收集和回收工作，取得了很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。其具體做法是：

　　設(shè)立SMC廢棄物收集網(wǎng)點(diǎn)，并通過ERCOM移動(dòng)式破碎系統(tǒng)為這些網(wǎng)點(diǎn)提供服務(wù)。這些經(jīng)破碎壓縮后的廢料最終被運(yùn)回ERCOM回收工廠進(jìn)行處理。
　　與相關(guān)工廠合作，建立汽車復(fù)合材料部件的拆卸工廠。
　　不斷完善相關(guān)的拆卸標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，保證回收物的質(zhì)量。
　　建立健全對(duì)回收物和SMC部件的質(zhì)量管理體系。
　　建立實(shí)驗(yàn)室，對(duì)采用SMC回收物生產(chǎn)的部件進(jìn)行測試和檢查，確保產(chǎn)品的質(zhì)量安全。
　　與歐美發(fā)達(dá)國家相比，中國汽車復(fù)合材料的應(yīng)用歷史很短而且發(fā)展緩慢，技術(shù)水平低下，其原因是多方面的。首先，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，復(fù)合材料隸屬于建材行業(yè)。由于行業(yè)之間缺乏交流，導(dǎo)致了中國的汽車工業(yè)一直以來就缺少復(fù)合材料這種技術(shù)資源。其次，中國復(fù)合材料行業(yè)從材料到工藝到裝備一直以來都沒有形成一個(gè)高水平的、完整的工業(yè)生產(chǎn)體系，難以滿足汽車工業(yè)發(fā)展的需求。改革開放以來，中國的汽車復(fù)合材料迎來了千載難逢的發(fā)展機(jī)遇。特別是自2000年以來，汽車復(fù)合材料的需求量每年以20%～30%的速率快速增長，其中長纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的增長速度更快。在中國汽車工業(yè)快速發(fā)展的過程中，輕量化、低油耗、高安全、減少污染以及降低制造和使用的綜合成本等日益成為汽車業(yè)界的共識(shí)，這無疑為輕質(zhì)、高強(qiáng)、成本低廉及綜合性能優(yōu)異的復(fù)合材料提供了前所未有的市場機(jī)遇?？梢钥隙?，中國的汽車復(fù)合材料將迎來嶄新的發(fā)展時(shí)期。

　　目前，在汽車制造中大量采用SMC材料，涉及到轎車、客車、火車、拖拉機(jī)、摩托車，以及運(yùn)動(dòng)車、農(nóng)用車等所有車種，主要應(yīng)用部件包括以下幾類：
　　 ①懸架零件：前后保險(xiǎn)杠，儀表板等。
　?、谲嚿砑败嚿聿考很嚿須んw、硬殼車頂、地板、車門、散熱氣護(hù)柵板、前端板、阻流板、行李艙蓋板、遮陽罩、翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、大燈反光鏡。
　　 ③發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下部件：如空調(diào)器外殼、導(dǎo)風(fēng)罩、進(jìn)氣管蓋、風(fēng)扇導(dǎo)片圈、加熱器蓋板、水箱部件、制動(dòng)系統(tǒng)部件，以及電瓶托架，發(fā)動(dòng)機(jī)隔音板等。
　?、苘噧?nèi)裝飾部件：門內(nèi)飾板、車門把手、儀表盤、轉(zhuǎn)向桿部件、鏡子邊框、座椅等。
　?、萜渌绫蒙w等電氣部件，以及齒輪隔音板等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)零件。其中，尤以保險(xiǎn)杠、車頂、前臉部件、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、發(fā)動(dòng)機(jī)隔音板、前后翼子板等部件最重要，產(chǎn)量最大。

    3.在鐵路車輛中的應(yīng)用

　　FRP在鐵路車輛中的應(yīng)用已有40年的歷史,尤其在世界各國的高速列車、高等級(jí)列車和地鐵方面的發(fā)展中，F(xiàn)RP的應(yīng)用日趨廣泛，遍及了內(nèi)燃機(jī)車、電氣機(jī)車、單軌車、懸浮列車、客車、貨車、冷藏車、槽罐車等各種車輛。此外，軌道上、信號(hào)系統(tǒng)等也也大量采用了FRP材料。

　　隨著鐵路工業(yè)發(fā)展，人們對(duì)輕量化、使用壽命、費(fèi)用和破壞值等問題的重要性的認(rèn)識(shí)越來越深，使FRP在鐵路車輛的制造和修復(fù)過程中越來越多地采用并取代鋼鐵、鋁等傳統(tǒng)金屬材料，F(xiàn)RP的耗量逐年穩(wěn)步增加，而SMC以優(yōu)越的工藝性與材料特性成為許多場合的首選材料。當(dāng)前，SMC在鐵路車輛中的應(yīng)用主要包括：鐵路車輛窗框、衛(wèi)生間組件、座椅、茶幾臺(tái)面、車廂壁板與頂板等。

　　主要包括：鐵路車輛窗框、衛(wèi)生間組件、座椅、茶幾臺(tái)面、車廂壁板與頂板等。

　　4.在建筑工程中的應(yīng)用

　　化學(xué)建筑材料是繼混凝土，鋼材，木材之后發(fā)展最為迅速的第四大類新型建筑材料，由于它具有節(jié)能，自重輕，耐水，耐化學(xué)腐蝕，外觀美艷，加工安裝方便諸優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。1994年，美國合成樹脂用于建筑方面的占20。2%。德國合成樹脂用于建筑的占21%，日本占10。1%。我國合成樹脂用于建筑方面軍的還不到7%。

　　在鑒于此，我國自80年代初就開始有領(lǐng)導(dǎo)，有組織，有計(jì)劃地組織開發(fā)，生產(chǎn)和推廣化學(xué)建材，1981～1992年，在國家科委領(lǐng)導(dǎo)下，由原化工部，輕工部，建材部，建工總局和中國石化總公司共同組成了化學(xué)建材協(xié)調(diào)組，全面推動(dòng)這項(xiàng)工作，主要是打好基礎(chǔ)，制訂科技發(fā)展規(guī)劃，確定主攻方向，組織科技攻關(guān)，引進(jìn)并建立生產(chǎn)裝置，安排原材料配套，開展工程推廣試點(diǎn)，總結(jié)應(yīng)用技術(shù)。

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)，快速發(fā)展，城鄉(xiāng)住宅建設(shè)，市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模很大，塑料建材不僅能大量代鋼，代木，而且有許多優(yōu)于鋼材，鋁 材，木材，以及傳統(tǒng)材料的性能，可以顯著節(jié)約能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，改善居住環(huán)境和條件，提高建筑功能，有較好的防腐蝕性能，自重輕，施工方便，塑料是節(jié)能型材料，它既能節(jié)約生產(chǎn)能耗，更能節(jié)約使用能耗。以單位生產(chǎn)能耗計(jì)算，塑料僅分別為鋼材和鋁 材的四分之一和八分之一，在采暖地區(qū)采用塑料窗代替普通金屬窗，可節(jié)約暖能耗30%～50%，塑料給水管替代金屬管水節(jié)能達(dá)50%，節(jié)能效益十分顯著。例如：①水箱；②淋浴用品：主要產(chǎn)品有浴缸、淋浴間、洗池、防水盤、坐便器、化妝臺(tái)等，特別是浴缸，整體浴室設(shè)備給水槽等；③凈化槽 ；④建筑模板；⑤儲(chǔ)存間構(gòu)件；⑥高分子樹脂模壓井蓋等。


　　5.在電子工業(yè)與通訊工程中的應(yīng)用 

　　 ⑴電子工業(yè)中的應(yīng)用

　　制造電子，電氣設(shè)備各種元器件的材料除了機(jī)械強(qiáng)度，耐溫，易成型等基本要求外，對(duì)電性能的要求因用途不同而差異很大。電子工業(yè)中大量的塑料用作絕緣材料，希望在高溫，高頻下的絕緣電阻高而介電性能穩(wěn)定，對(duì)有電磁波發(fā)射的電子設(shè)備既要不讓電磁波射向周圍環(huán)境，又要阻隔外界電磁波對(duì)電子設(shè)備正常工作的干擾，所以需要一種有一定導(dǎo)電性的塑料來傳導(dǎo)和屏蔽電磁波，塑料的一大優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕，易加工，但因是高分子化合物均有不導(dǎo)電性，但若能從組成或分子結(jié)構(gòu)上作改進(jìn)賦予良好的導(dǎo)電性則對(duì)電子設(shè)備的輕巧和功能的延伸是一種新穎材料；有一定磁場強(qiáng)度的磁性塑料能代替天然的磁鐵，也是電子工業(yè)所追求的新材料。因此把具有絕緣，屏蔽，導(dǎo)電，導(dǎo)磁功能的塑料在電子工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行羅列和分析，對(duì)材料的生產(chǎn)者是一種促進(jìn)，對(duì)材料的使用者是一種互通和借鑒。 

　　 ⑵通訊工程中的應(yīng)用

　　屬于高科技領(lǐng)域的現(xiàn)代通訊產(chǎn)業(yè)缺少不了輕質(zhì)，透明，堅(jiān)韌，又絕緣的塑料，可以說新型的絕緣線纜，通訊電纜和光纜，光盤等光記錄材料以及諸如移動(dòng)電話，傳真機(jī)，復(fù)印機(jī)，電腦打印機(jī)等通訊用辦公設(shè)備的迅速發(fā)展，是在近年來各國對(duì)通用塑料，工程塑料及其合金塑料進(jìn)行了大量深入的研究，開發(fā)出一系列能滿足不同通訊器材上所要求的特殊性能之塑料之后才實(shí)現(xiàn)的。例如：①電器罩殼：包括電器開關(guān)盒、電器配線盒、儀表盤罩等；②電器原件與電機(jī)部件：如絕緣子、絕緣操作工具、電機(jī)風(fēng)罩等；③電子工程應(yīng)用：如電子機(jī)器的印刷電路板等；④通訊設(shè)備應(yīng)用：電話亭、電線電纜分配箱等。

　　6.其它應(yīng)用

　　近年來隨著樹脂品級(jí)的提高和加工工藝的創(chuàng)新，賦予了塑料新的功能，拓展出許多新的用途，通過不同的途徑使塑料內(nèi)含有大量的微孔就能賦予它分離，吸水，吸油的功能，大量的微孔還使這類制品成為塑料與空氣的復(fù)合物，在絕緣，隔熱，透氣，阻水，低介電等性能方面開拓出新的應(yīng)用領(lǐng)域，成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的新材料。例如：①座椅；②集裝箱；③電桿夾套；④工具錘柄和鏟柄；⑤餐飲用具： 如：洗菜池、微波爐餐具、碗、碟、盤等食品容器。