复合材料的起源可追溯到历史。最常见的人造复合材料是稻草和泥浆的组合，用于制造建筑用砖。另一个例子是混凝土，它结合了水泥和砾石。更近期的复合材料使用聚合物作为树脂或基质将混合物保持在一起并使用各种纤维作为增强材料。这些聚合物复合材料改善了许多现代产品的性能。
矩阵
基质的目的是将增强材料的纤维粘合在一起，使应力分布在整个材料中。树脂基质还形成硬表面，以保护增强材料免受损坏。聚合物基质材料有两种类型：热固性塑料和热塑性塑料。通过树脂的不可逆化学固化作用形成热固性基质以形成无定形混合物。热固性材料具有耐高温性，良好的耐溶剂性和高尺寸稳定性。
通过加热到工艺温度并将产品形成所需形状来形成热塑性塑料。它们具有非常高的粘度，使其更难以生产。与热固性复合材料相比，热塑性塑料具有更强的抗裂性和抗冲击性。
纤维
纤维增强的作用是增加组合材料的强度和刚度。增强有三种形式：颗粒，连续纤维和不连续纤维。早期的加固材料是稻草，大麻和玻璃。在20世纪40年代，制造商开始将碳纤维和玻璃纤维与聚合物塑料结合起来，制成一种可用于飞机船体的强力复合材料。
强度
聚合物复合材料的显着优点是它们的高拉伸强度 - 重量比。聚丙烯酰胺纤维复合材料的强度是钢的五倍，以磅为单位。这些复合材料中的纤维可以在制造过程中以多方向图案排列，该图案在整个材料中传播应力。然而，这些材料具有低的抗压强度，这意味着它们在突然的尖锐力下可以容易地破裂。成品聚合物复合材料将具有光滑的表面，使其有助于减少飞机中的空气动力阻力。
弹性
聚合物复合材料具有优异的耐化学腐蚀性，刮擦性，防锈性和海水性。这些特性已经应用于飞机船体，自行车零件，军用车辆，火车和船只。由于其耐磨性，低成本复合材料已用于公共汽车和地铁的座椅，墙壁和地板。
成本
制造聚合物复合材料并将它们制成有用产品的成本是主要缺点。聚合物复合材料是通过一种称为叠层的繁琐工艺制造的，这种工艺会降低生产速度，使得产品在高产量下的成本效益降低。先进的聚合物复合材料制造起来同样昂贵。这些先进的配方需要更昂贵的劳动力培训和更复杂的环境和健康考虑。
多年来，聚合物复合材料继续发展，制造工艺成本更低，配方更好，强度和耐久性更好。随着科学家们更多地了解树脂和增强材料之间的关系，聚合物复合材料的应用将继续在日常产品中找到更多用途。更强，更轻的复合材料将在运输，船只和其他以前认为不可能的产品中找到更经济的用途。
