先进（jìn）复（fù）合材料（Advanced Composites，ACM）专（zhuān）指（zhǐ）可用于加工主承力结构和次承力（lì）结构、其刚度和（hé）强度性能相当（dāng）于（yú）或超过铝（lǚ）合金的复合材料。目前主（zhǔ）要指有较高强度（dù）和模量的硼纤维、碳纤（xiān）维、芳纶等增强的复合材（cái）料。
ACM在航（háng）空航天（tiān）等军事上的（de）应用（yòng）价值特别大。比如，军用飞（fēi）机和卫（wèi）星，要又（yòu）轻又结实；军用（yòng）舰船，要又耐（nài）高压又（yòu）耐（nài）腐（fǔ）蚀。这些苛（kē）刻的要（yào）求（qiú），只有借（jiè）助新材料技术才能解决。ACM具有质量轻，较高的比强度、比模（mó）量、较好的延展性、抗腐蚀、导热、隔热、隔音、减振、耐高（低）温，独（dú）特的耐烧（shāo）蚀性、透电磁波，吸（xī）波隐蔽性、材料性能的可设（shè）计性、制（zhì）备的（de）灵活性（xìng）和易加工性等特点。
先进复合材料的主（zhǔ）要特点
1、高的比强度（dù）和比模量。
在（zài）不同飞行器上（shàng）节（jiē）省结构质量所具有的价值不尽相同,但（dàn）是为达到减重的目标,除（chú）了优（yōu）化结（jié）构形式外,采用高比强度、高（gāo）比模量（liàng）的材料几乎是唯一的（de）途径。
2、各向异性和可设计性（xìng）。
纤维复合材料表现出（chū）显著的（de）各向（xiàng）异性，即沿纤维轴（zhóu）方（fāng）向和垂直（zhí）于纤维轴方向（xiàng）的许（xǔ）多性质,包括光、电、磁、导（dǎo）热（rè）、比热、热胀以及力学性能（néng）,都有显著的差别。
材料的各向异性虽给材料性能（néng）的计算带来麻烦,但也给设计带来（lái）较多的自由（yóu）度（dù）。由（yóu）于复合（hé）材料铺层的各向异（yì）性特征，铺（pù）层取（qǔ）向又可（kě）以在（zài）很宽的范围（wéi）进行（háng）调整,所以可（kě）通过改变铺层的取（qǔ）向与铺叠（dié）顺序来改变（biàn）复合材料的弹性（xìng）和强度特性（xìng）,以获得满足使用要求（qiú）、具有最佳性（xìng）能质量比的复合材料（liào）结构。
复合材料的力学性能存在着金属材料所没（méi）有的（de）耦合（hé）效（xiào）应。例如,单向板在受到非主轴方向（xiàng）拉伸时,将引起剪切变形,即拉剪耦合;当单向板受到（dào）非主（zhǔ）轴方向弯曲时,将引起扭转变形,即（jí）弯扭耦合。对复（fù）合材料耦合效应（yīng）的巧妙应用可以解决前掠翼飞机机翼设（shè）计上存在的扭转变形扩散问（wèn）题,而采用（yòng）金属（shǔ）材料,这些（xiē）问题（tí）是难以解决的。
3、良（liáng）好的抗（kàng）疲劳（láo）特性。
疲劳破坏是材料在交（jiāo）变载荷下,由于（yú）裂纹（wén）的形成和扩展而产生的低应力破（pò）坏。在纤维复合材料中存在着难以计（jì）数的纤维树（shù）脂界面,这些（xiē）界面能阻止裂纹进一步扩展,从而推迟疲劳破坏的（de）发（fā）生。纤维复合材料的拉（lā）/压疲劳极限值达到静载荷的（de）70%～80%,而大多数金属（shǔ）材料的疲劳极限只（zhī）有其静（jìng）强（qiáng）度（dù）的40%～50%。因而,通常可（kě）以用静（jìng）力覆（fù）盖疲劳处（chù）理大多数的疲劳问题（tí）。
从力学角（jiǎo）度（dù）看,纤维（wéi）复合材料内部（bù）存在着的（de）大量界面和复合（hé）材料中（zhōng）纤维承载的特点使材料成为典型的超静（jìng）定体系;使用（yòng）过程中,复合材料构（gòu）件即使过载而造成（chéng）少量纤维断裂（liè）,其载荷（hé）也会迅速（sù）重新（xīn）分（fèn）布（bù）到未破坏（huài）的纤维上,从（cóng）而在（zài）短（duǎn）期（qī）内不会使整个构件丧失承载能力,显示出结构良好（hǎo）的破（pò）损安全（quán）性。
4、易于（yú）大面积（jī）整体成形。
树脂（zhī）基（jī）复合（hé）材料在成形过程中,由（yóu）于高分子化学反应（yīng）相（xiàng）当复杂,进行理论（lùn）分（fèn）析与机理（lǐ）预测常（cháng）常会有许（xǔ）多困难。但是对于批量生产而言,当工艺规范确定后（hòu）,复合（hé）材（cái）料构件的制作较为简单。许多方法可被用于复合材料构（gòu）件的成形,如采（cǎi）用拉（lā）拔、注射、缠（chán）绕、铺放技术,其中包（bāo）括整体共（gòng）固化（huà）成形（xíng）和RTM(Resin Transfer Molding)成形,此类（lèi）成形（xíng）技术（shù）大大（dà）减少了零件和紧固件的数量,简化（huà）了以往（wǎng）金属（shǔ）钣金（jīn）件冗长的生产工序,缩短了（le）生产周期,并（bìng）容易实现成形自动化。复合材料制件尺寸不受冶（yě）金轧板设（shè）备、加工（gōng）和成形设备尺（chǐ）寸的限制（zhì）。
先进（jìn）复合材料的研（yán）发热点
1、原材（cái）料技（jì）术是先进复合（hé）材料研发的基础（chǔ）与（yǔ）前提
基体（tǐ）和增（zēng）强体等原（yuán）材料是发展先进复合材（cái）料的基础和前提,而增强纤维技术尤为重要。碳纤维是20世纪60年代迅速发展起来的高新材料（liào）,主要包括以美国为代表的大丝束碳（tàn）纤（xiān）维和以日本（běn）为代表的小丝束碳纤维两（liǎng）大类。
2、低（dī）成本技术是先进复合材料拓展应（yīng）用的根本手段与途径
21世纪,先进复（fù）合（hé）材料的（de）需求将（jiāng）以更快（kuài）的（de）速度增长,而（ér）其（qí）高成本已经成（chéng）为制约复合材料广泛应用的（de）重要瓶颈（jǐng）,低（dī）成（chéng）本复合材料技术已成为（wéi）目前世界上复合（hé）材料研究（jiū）领域（yù）的一个核心问（wèn）题。提（tí）高先进复合材料的性能价格（gé）比,除了在原材料、装（zhuāng）配与维（wéi）护等（děng）方面进（jìn）行研究改进外,更重要的是降低复（fù）合材料制造成（chéng）本（běn）。
据（jù）统计先进复合材料的制造工（gōng）艺（yì）成本占总成本的（de）75%以上,复合材料产品（pǐn）的性能（néng）与成本之间存在（zài）明显的非线（xiàn）性关系。有（yǒu）时90%的性能只（zhī）需（xū）60%的工艺成（chéng）本,而（ér）其（qí）余10%的性能却（què）需要40%的成本。在过去的30多（duō）年中,复（fù）合（hé）材料（liào）的研究与开发重（chóng）点放在材（cái）料性能（néng）和工艺改进（jìn）上,目前的（de）重点是先进复合材料的低（dī）成本技术（shù）,各种低成本技术的（de）开发和应用将是复合材（cái）料发展的主流,其中的重点是低成本（běn）制备（bèi）技术和制备技术（shù）的优化。
3、新型复合（hé）材料是先进复合材料可（kě）持续发展的趋势与动力
新型（xíng）航空航天器（qì）的发（fā）展（zhǎn）不断追求高（gāo）效能、低成本（běn）、长寿命、高可（kě）靠,对（duì）其材料（liào）与结构的综（zōng）合要（yào）求越（yuè）来越高。
为适（shì）应此（cǐ）应（yīng）用需求,一（yī）些（xiē）新型复合材料（liào）应（yīng）运而生,在现有材料性（xìng）能基础上继续挖掘先进复合材料潜力,如超轻材料与结构技（jì）术力求（qiú）轻上加轻,纳米复合使其强（qiáng）上（shàng）加（jiā）强,多功能（néng）化追求功上加功（gōng）。
4、设计/评价一体化技术是（shì）先进复合（hé）材料应用的重（chóng）要支撑与保障
复（fù）合（hé）材料（liào）作为多相体(夹杂（zá）、基（jī）体、界面相（xiàng）等)材料,其（qí）自身具有显（xiǎn）著和丰富的细观结构（gòu）特征,因（yīn）此其（qí）宏观性能和（hé）损（sǔn）伤（shāng）、失效规律不仅取决于每（měi）一组分材料的特性,同（tóng）时还依赖于复合材料的细观（guān）结构特征,其中包括夹杂(如纤（xiān）维（wéi）、晶须、颗粒、裂（liè）纹、空洞等)的体（tǐ）积（jī）分数、形状（zhuàng）、尺寸、分布（bù）规律及界面形式（shì）等。
复（fù）合材料还具（jù）有材料-结构-工艺一体化的特征,尤其对（duì）多向编织复合（hé）材料和纤维缠（chán）绕先进复合材料来说,构（gòu）件的材料（liào）和结构的设计与（yǔ）制造都包含组分（fèn）材料-复合（hé）材料-结构三个层（céng）次上的同时性,没（méi）有复合材（cái）料的成品或中（zhōng）间产品。因此（cǐ）,对复合材料的研究必须采（cǎi）用“设（shè）计/评价”一体化的（de）研究思（sī）想（xiǎng）。
ACM未来发展方（fāng）向
1、提高（gāo）耐热性（xìng）
以（yǐ）发动机（jī）为例，一般来（lái）说，材料耐高温性（xìng）能越好，用它做出（chū）来（lái）的（de）发动机水平就越高。
据理论计算和试验发现，发动机的工作温度（dù）每提（tí）高100℃，它的（de）推力就可提高15%左右。可见提（tí）高发动机（jī）材料耐高温性能的重要（yào）性（xìng），而ACM的高温性能主要由树脂基体决定，因此耐高温树脂基体的研究是今（jīn）后应用发展的一个重要内容。
2、低成本ACM制造技术（shù）
对（duì）航天航空用高性能ACM，过去重视（shì）性能（néng），较少考虑成本。随着（zhe）冷（lěng）战结（jié）束，各国国防开支减少，迫使制造（zào）商和使用者考虑降低成本，ACM低成本（běn）制（zhì）造（zào）技术是当今世界ACM技术发展（zhǎn）的核心问题。
它包括以下几个（gè）主要方面：降低原（yuán）材料成本，尤其是高性能碳纤维成本，世界呼声很高；开发低温固化、高温使（shǐ）用的树（shù）脂和（hé）预浸料，节约能源；开发长寿命（mìng）的预浸料；使用混杂纤维ACM；通（tōng）过工艺创新如电子束固化工艺等（děng）降低制造成（chéng）本。
3、提（tí）高抗（kàng）冲击（jī）韧（rèn）性
提高航（háng）空用（yòng）结构ACM的抗（kàng）冲击韧性一直是一个重要的研究课题（tí）。ACM的抗冲击性（xìng）能主要依赖（lài）于树（shù）脂的交联密度（dù）。可通（tōng）过改变树脂和固化剂结（jié）构，增加柔性链段（duàn），或利用高韧性（xìng）、耐高温的橡胶或热塑性（xìng）树脂（zhī）增（zēng）韧，提高（gāo）抗（kàng）冲击性能。这样既不（bú）牺牲预浸料（liào）的（de）工（gōng）艺性和（hé）ACM的耐热性，又赋予材料类似于热塑性树脂的抗冲击（jī）性能。
总之，ACM形成产业并首先应用的领域就是航空航天工业，航空航天（tiān）工（gōng）业的发（fā）展和需（xū）求一直ACM对的研（yán）究起着积极的促进作（zuò）用，同时ACM的飞速发展又为航空航天的新（xīn）型（xíng）结构设（shè）计和制造提供了更大的发（fā）展空间。
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