工程結構構件的高分子復合材料檢測金相顯微鏡
高分子復合材料的物理力學性能是其使用性能和加工性能的重要指
標，主要包括力學性能、流變性能、動態黏彈性能、傳熱性能、隔
聲性能和導電性能等。影響高分子復合材料物性的因素眾多且十分
復雜，如基體樹脂和填充材料自身的物性，填料含量、大小及其在
基體中的分散與分布狀態以及作用等。因此，揭示高分子復合材料
物性的成因，進而定量地預測其物性，有助于指導新型聚合物復合
材料的研制和加工，以及加工機械設計與優化，是高分子復合材料
研究者和工程技術人員長期致力的目標之一。
力學性能
力學性能是材料使用性能的主要指標之一。因此，提升高分子
復合材料的力學性能是對樹脂進行改性的主要目的之一。常用的高
分子復合材料的力學性能主要包含靜態力學性能和動態力學性能兩
大類。靜態力學性能包括拉伸力學性能、沖擊斷裂韌性、彎曲力學
性能、壓縮力學性能等；動態力學性能主要有彈性儲能模量、損耗
模量、力學阻尼因子和玻璃化溫度等。
對于用作工程結構構件的高分子復合材料而言，增強增韌是人
們致力追求的重要目標，故一向成為高分子復合材料力學性能研究
的重點和熱點。影響高分子復合材料力學性能的因素繁多，且相互
關系也十分復雜。除填充材料和基體樹脂的自身性能之外，還包括
填充材料的形狀、大小及其分布，填料在基體樹脂中的分布與分散
狀態、填料與樹脂基體間界面的組成、相互作用和結構等，而后者
又取決于兩者之間的相容性和材料的制備方式。此外，相應制品的
性能還會在一定程度上受加工成型設備及工藝條件的影響。
傳熱性能
高分子復合材料的傳熱性能是其使用性能的另一重要方面，在
應用上涉及隔熱(保溫)材料和導熱材料的設計與制備。所謂導熱高
分子復合材料，是指以高分子材料為基體，以導熱性物質為填料，
經過共混分散復合而得到的、具有一定導熱功能的多相復合體系。
它既具有導熱功能又具有高分子材料的許多優異特性，可以在較大
范圍內調節材料的導電、導熱和力學性能，因而有著廣泛的應用前
景。導熱高分子材料大體分為兩種：一是結構型導熱高分子材料；
二是填充型導熱高分子材料。
研究發現，在較低的導熱粒子含量下，高分子復合材料的導熱
系數隨著導熱粒子含量的增加而呈線性或非線性緩慢提高；當導熱
粒子含量達到一定的水平，且能在基體樹脂形成導熱網絡時，高分
子復合材料體系的導熱系數會迅速(或大幅度)地提高，出現所謂的
逾滲現象。
保溫材料主要可分為無機保溫材料、有機保溫材料等。無機保
溫材料有膨脹蛭石、礦棉、玻璃棉、水玻璃珍珠巖和硅酸鹽制品等
。傳統的無機保溫材料有的具有較大的吸水性，有的密度大，導熱
系數較高，多用于建筑行業。有機保溫材料中泡沫塑料應用廣泛。
泡沫塑料是以各種樹脂為基料，加入少量發泡劑、催化劑和穩定劑
等輔助材料，經加熱發泡而制成的一種輕質、保溫、隔熱、吸聲和
防震材料，其表觀密度小、導熱系數低、耐腐蝕霉變、加工成型方
便和施工性能好等，作為一種優良的保溫材料在工業、建筑等領域
中的應用不斷擴大，但是其力學性能差，不能用作結構材料。
