由于增強(qiáng)物的性質(zhì)和增強(qiáng)機(jī)理的不同，在基體材料的選擇原則上有很大差別。對于連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，纖維是主要承載物體，其本身具有很高的強(qiáng)度和模量，而金屬基體的強(qiáng)度和模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于纖維的性能，故在連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料中基體的主要作用應(yīng)是以充分發(fā)揮增強(qiáng)纖維的性能為主，基體本身應(yīng)與纖維有良好的相容性和塑性，而并不要求基體本身有很高的強(qiáng)度。但對于非連續(xù)增強(qiáng)（顆粒、晶須、短纖維）金屬基復(fù)合材料，基體是主要承載物，其強(qiáng)度對非連續(xù)增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料具有決定性的影響。故要獲得高性能的金屬基復(fù)合材料必須選用高強(qiáng)度的鋁合金為基體，這與連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料基體的選擇完全不同。

選擇基體時應(yīng)充分注意與增強(qiáng)物的相容性（特別是化學(xué)相容性），并考慮到盡可能在金屬基復(fù)合材料成型過程中，抑制界面反應(yīng)。由于金屬基復(fù)合材料需要在高溫下成型，所以在金屬基復(fù)合材料制備過程中金屬基體與增強(qiáng)物在高溫復(fù)合過程中，處于高溫?zé)崃W(xué)不平衡狀態(tài)下的纖維與金屬之間很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在界面形成脆性的反映層，對復(fù)合材料的強(qiáng)度影響很大。再者，由于基體金屬中往往含有不同類型的合金元素與增強(qiáng)物的反應(yīng)程度和生成的反應(yīng)物都不同，須在選用基體合金成分時充分考慮。

接下來看無機(jī)膠凝材料，無機(jī)膠凝材料主要包括水泥、石膏、菱苦土和水玻璃等。其中研究和應(yīng)用最多的是纖維增強(qiáng)水泥基增強(qiáng)塑料。我們就來看看水泥基材料的特征水泥基體為多孔體系，孔隙尺埃。其存在不僅會影響基體本身的性能，也會影響纖維與基體的界面粘接。纖維與水泥的彈性模量比不大，在纖維增強(qiáng)水泥復(fù)合材料中應(yīng)力的傳遞效應(yīng)遠(yuǎn)不如纖維增強(qiáng)樹脂。水泥基材的斷裂延伸率較低，在纖維尚未從水泥基材中拔出拉斷前，水泥基材即行開裂。水泥基材中含有粉末或顆粒狀的物料，與纖維成點(diǎn)接觸，故纖維的摻量受到很大限制。水泥基材呈堿性，對金屬纖維可起保護(hù)作用，但對大多數(shù)礦物纖維不利。

基體的水化過程相當(dāng)復(fù)雜，物理化學(xué)變化多樣。由于篇幅有限，故在此略過不述。

我們看看陶瓷材料，陶瓷使金屬和非金屬元素的固體化合物，其鍵合為共價鍵或離子鍵，與金屬不同，它們不含有大量電子。劣勢和優(yōu)勢同樣明顯。在陶瓷基復(fù)合材料誕生后，陶瓷的優(yōu)勢被保留，同時其劣勢由于增強(qiáng)材料的加入又被彌補(bǔ)了，使陶瓷材料進(jìn)入了新的發(fā)展領(lǐng)域。用作基體材料使用的陶瓷一般應(yīng)具有耐高溫性質(zhì)、與纖維或晶須之間有良好的界面相容性以及較好的工藝性能等。常用的陶瓷基體主要包括玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷等。

另外一類重要的基體是聚合物基體，顧名思義，此基體的主要組分是聚合物。其種類多樣，常用的有不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂酚醛樹脂及各種熱塑性聚合物。各組分的作用和關(guān)系都十分復(fù)雜。一般來說有三種主要作用：把纖維粘在一起；分配纖維間的載荷；保護(hù)纖維不受環(huán)境影響。由于沒有在本系中涉及此類材料，所以簡略說明，若必要可參看參考資料。

纖維在復(fù)合材料中起增強(qiáng)作用，是主要的承力組分。主要分為：

1． 玻璃纖維及其制品：具有一些列優(yōu)良性能，拉伸強(qiáng)度高、防火防霉防蛀、耐高溫和電絕緣性能好，除對HF、濃堿、濃磷酸外，對所有化學(xué)藥品和有機(jī)溶劑都有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是具有脆性、不耐磨、對人的皮膚有刺激性等。

2． 碳纖維：比重在1.5～2.0之間，熱膨脹系數(shù)有各向異性的特點(diǎn)，導(dǎo)熱有方向性，比電阻與纖維類型有關(guān)，耐高低溫性能良好，除能被強(qiáng)氧化劑氧化外，對一般酸堿是惰性的，耐油、抗輻射、吸收有毒氣體和減速中子。

3． 芳綸纖維（有機(jī)纖維）：拉伸強(qiáng)度高，彈性模量高，密度小，熱穩(wěn)定性高，熱膨脹系數(shù)各向異性，有良好的耐介質(zhì)性能，但易受各種酸堿的侵蝕，耐水性不好。

4． 其他纖維：由碳化硅纖維、硼纖維、晶須、氧化鋁纖維等。

以上基體和增強(qiáng)材料的結(jié)合運(yùn)用，能使人們按照自己的要求制造出特種復(fù)合材料，在物質(zhì)基礎(chǔ)上滿足人們的需要。

二、復(fù)合材料的界面及增強(qiáng)材料的表面處理

復(fù)合材料的界面指基體與增強(qiáng)物之間化學(xué)成分有顯著變化的、構(gòu)成彼此結(jié)合的、能起載和傳遞作用的微小區(qū)域。一般可將界面的機(jī)能歸納為：傳遞效應(yīng)、阻斷效應(yīng)、不連續(xù)效應(yīng)、散射和吸收效應(yīng)、誘導(dǎo)效應(yīng)。界面上產(chǎn)生的這些效應(yīng)，是任何一種單體材料所沒有的特性，它對復(fù)合材料具有重要作用。界面的效應(yīng)既與界面結(jié)合狀態(tài)、形態(tài)和物理-化學(xué)性質(zhì)等有關(guān)，也與界面兩側(cè)組分材料的浸潤性、相容性、擴(kuò)散性等密切相聯(lián)。

　　

復(fù)合材料中的界面并不是單純的幾何面，而是一個多層結(jié)構(gòu)的過渡區(qū)域，界面區(qū)是從與增強(qiáng)劑內(nèi)部性質(zhì)不同的某一點(diǎn)開始，直到與樹脂基體內(nèi)整體性質(zhì)相一致的點(diǎn)間的區(qū)域。此區(qū)域的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)都不同于兩相中的任一相，從結(jié)構(gòu)來分，這一界面區(qū)有五個亞層組成（表2-1），每一亞層的性能均與樹脂基體和增強(qiáng)基的性質(zhì)、偶聯(lián)劑的品種和性質(zhì)、復(fù)合材料的成型方法等密切相關(guān)。

由于界面尺寸小且不均勻，化學(xué)成分基結(jié)構(gòu)復(fù)雜，力學(xué)環(huán)境復(fù)雜，及對于成分和相結(jié)構(gòu)也很難做出全面分析。因此迄今為止對復(fù)合材料界面的認(rèn)識還是很不充分，更談不上一個通用的模型來建立完整的理論。所以對于界面只能簡單羅列一下各個理論。

對于聚合物基復(fù)合材料界面，其界面形成分為兩個階段：1.基體與增強(qiáng)纖維的接觸與浸潤過程；2.聚合物的固化階段。目前有的理論為：界面浸潤理論；化學(xué)鍵理論；物理吸附理論；變形層理論；拘束層理論；擴(kuò)散層理論；減弱界面局部應(yīng)力作用理論。

對于金屬基復(fù)合材料的界面，比聚合物基復(fù)合材料復(fù)雜的多。表2-1列出金屬基復(fù)合材料界面的幾種類型。其中，Ⅰ類界面是平整的，厚度僅為分子層的程度，除原組成成分外，界面上基本不含其他物質(zhì)；Ⅱ類界面是由原組成成分構(gòu)成的犬牙交錯的溶解擴(kuò)散型界面；Ⅲ類界面則含有亞微級左右的界面反應(yīng)物質(zhì)（界面反應(yīng)層）。