复合材料具有优异的性能，这是由其组分材料的特性、组合材料间结合状态以及基体材料与增强材料间的结构方式等决定的。例如，金属基复合材料的尺寸稳定性高，在不同热环境下尺寸保持不变；某些聚合物基复合材料的基体与纤维都有较高的比热容、熔融热和汽化热，在很高的温度下，能吸收大量的热量，适合航天器外表面的隔热烧蚀材料；陶瓷基复合材料和碳-碳复合材料具有极高的温度；复合材料可以成形各种型面的零件，甚至大型整体结构，许多产品可以一次成形，大幅度减少零部件与连接件的数量，有利于降低成本。从整体考虑，复合材料较之金属材料具有以下主要特点。

1.高比强度和高比模量

高比强度（R_m/ρ）和高比模量（E/ρ）是复合材料的最重要特性，由此可大幅减少结构的重量，这对追求减重、增加运输能力和高载弹量的现代航空器而言是最理想的结构材料。几种典型的单向纤维增强的聚合物基复合材料与常用金属材料的性能比较见表1-6。由表1-6中的数据表明：三种环氧树脂基复合材料的比强度是金属材料的3～6倍，比模量是金属材料的2～6倍。近年发展的T700和T800高强高韧性碳纤维增强的聚合物基复合材料，其比值更高。

表1-6 几种典型的单向纤维增强的聚合物基复合材料与金属材料的性能比较

（续）

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2.材质的非均质性和各向异性

聚合物基复合材料不同于金属材料那样具有规则的晶格点阵结构，而是呈单向纤维预浸带或机织物预浸带铺叠并按照特定的工艺固化而成的层合结构，因而其材质呈非均质性和各向异性。例如，具有单向纤维的预浸带呈现显著的正交异性，沿纤维方向和垂直纤维方向的力学性能明显不同。机织物预浸带经纬向纤维比例的不同，也同样给机织物增强的聚合物基复合材料带来明显的正交异性。正常情况下，增强纤维比例高的方向，其拉伸、压缩状态下的强度和模量会比其他纤维含量低的方向要高。各向异性还表现在聚合物基复合材料的层间性能远低于面内性能。

3.良好的抗疲劳性能

大量实践已经表明，金属材料的疲劳破坏往往事前没有明显的预兆，从而导致突发性的灾难。复合材料的疲劳破坏则明显不一样，最早的损伤起始于材料的基体或界面。由于疲劳裂纹的扩展过程需要消耗较多的能量，并且在材料破坏之前可以观察到明显的预兆，因而在材料或结构中产生明显的裂纹或损伤后，复合材料仍可保持足够的剩余强度与寿命，这对保证飞行器的安全十分有利。

4.材料的可设计性

复合材料的各向异性使聚合物基复合材料具有可设计性强的特点，通过改变不同方向纤维的比例，设计出具有不同参数的正交异性、均衡对称，甚至准各向同性等形式的层合板结构，使得复合材料结构或产品有可能根据其受力特点更好地达到优化设计，提高其使用价值。但是各向异性和非均质性的特点，也提高了结构分析和制造的复杂程度。