从古至今，复合材料在人类生活中就无处不在。树木、竹子是天然纤维增强复合材料、人类的肌肉/骨骼结构也是复合材料结构原理，6000多年前，人类就利用稻草加黏土堆砌墙壁，这也是最早期的纤维增强复合材料（FRP）。

复合材料的本质就是通过两种或者多种材料结合，产生一种全新兼具多种特性的材料。而纤维增强复合材料是其中应用最为广泛的一类。顾名思义，这是一种由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等，与基体材料复合，经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而制备而成的材料。

不起眼的“粘稠物”改变世界

纤维增强复合材料的现代工业化进程中，有两个具有开创意义的事件。一是合成高分子基体大规模制备，二是玻璃纤维的工业化生产。

德国化学家贝耶尔（A. Baeyer），1905年获诺贝尔化学奖得主，因开创染料靛蓝的人工合成技术而闻名世界，这位传奇化学家最早开启了酚醛树脂的研究。有一天他在烧瓶里做关于苯酚和甲醛的实验时，无意中发现烧瓶壁生成了一种粘稠的东西，但当时贝耶尔的研究兴趣并不在此，在他看来这只是一种种毫无研究价值的粘稠物，这个判断让他错过一件改变世界的新材料。

Baekeland，Leo Hendrik（1863～1944）

在这之后，酚醛树脂创始人美国科学家贝克兰（Baekeland，Leo Hendrik）经过广泛研究，于1909年提出了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，实现了酚醛树脂的实用化。这种完全由人工合成的树脂被贝克兰命名为Bakelit（胶木、电木）。虽然它本身易碎，但贝克兰发现可以通过将其与纤维素结合来软化和增强。胶木一经问世，很快厂商就发现，它不但可以制造多种电绝缘品，而且还能制作日用品，应用前景一片光明。

电木产品

时间至此，距离纤维增强复材开启高速发展进程还有另一段路要走。

1932年，欧文斯伊利诺玻璃公司( owens-llinois Glass Company )工程师斯莱特(Games Slayter)偶然将压缩空气引入了熔融的玻璃，意外地得到了玻璃纤维。尽管当时玻纤已经诞生，但用这种方法可以进行连续抽丝，人类首次实现连续纤维的工业化制造。斯莱特在1938年获得了该发明的美国专利，并在同年出任欧文斯科宁玻纤公司( Owens Corning Fiber glass Corp.)的技术副总裁，该公司是1935年由欧文斯伊利诺公司和科宁公司( CorningGlass Works )共同组建并采用斯莱特技术生产玻璃纤维的专门公司，迄今仍是全世界最大的玻纤公司之一。玻纤复合材料增强体的巨大潜力延续至今，广泛用于先进复合材料的高强度高刚度S和S2玻璃纤维，就是OC公司的新一代增强纤维。

极轻极强，奔赴星辰大海

自上个世纪初，FRP开启现代工业化进程以来，“轻”“强”是主要的发展趋势，纤维赋予了复材在强度、韧性等方面的的优势、树脂基体让复材更容易成型，以匹配多种多样的应用需求，

二战的爆发及战后建筑、造船、汽车、航空航天等的发展，对复合材料提出了更高的要求，高性能的纤维和基体以及新型的复合工艺别不断被开发出来。

在航空领域，名气最大的就是碳纤维复合材料。碳纤维复材常常用在飞机机身、机翼、发动机叶片等构件中，以减轻飞机的重量。例如国产大飞机C919，是国内首个使用T800级高强碳纤维复合材料的民机型号。在C919后机身和平垂尾以及发动机风扇叶片等位置均使用了碳纤维复材，占机身重量的11.5%。

在航海领域，海洋环境中风、浪和潮汐作用会对船舶所用的材料造成很大挑战，为了保证快速可靠地运行，船舶用材必须具有轻质和耐腐蚀性的特点。FRP是最好的选择，当前，复合材料应用于船舶的各种部件和结构，即船体、轴承、螺旋桨、舱盖、排气装置、顶部结构、栏杆、海底结构等等。

而在汽车领域，纤维增强复材是方程式赛车的标配，也是不少高端民用车型轻量化选材的重要方向。其中，与碳纤维相比，玄武岩纤维抗拉强度接近T300碳纤维水平，价格只有T300碳纤维的1/5左右，是一种非常有潜力的汽车轻量化材料，可以代替玻璃纤维制造乘用车覆盖件、结构件和功能件，助力乘用车进一步实现轻量化。

玄武岩纤维复合材料电池箱

一代产业、一代装备、一代材料。在人类奔赴星辰大海的征途中，少不了FRP的支撑,也少不了一代代人对科学与真理的实践求索。（撰文：汤光磊）