强化塑料和高级复合材料

    在过去三十年中，聚合物基质复合材料的开发取得了长足的进步。纤维增强聚合物的复合材料具有极佳的强度和硬度。
   
    先进复合材料又称为高性能复合材料，它含有大量（约占总体积的60%）的耐受性极佳的连续纤维，这些连续纤维通常由碳、玻璃或芳纶材料组成。欧洲和美国的航天航空行业一直是先进复合材料研究的主要驱动力。由于高性能复合材料具有极佳的硬度和强度，且重量轻，因此是航天航空行业的理想材料。重量的降低可以提升燃油效率，并促进了能运输更多乘客和货物且速度更快的大型飞机的制造。复合材料的其它优点包括耐腐蚀性和抗疲劳特性。因此航天航空行业、公共机构和学术机构在这种材料上投入了大量的研发资源。既然复合材料具有诸多优势，且聚合物和强化物的种类多样，因此这些材料开始应用于其它行业，尤其是医疗技术领域。

图1：植入物、手术仪器和整形外科器械中使用的复合材料和金属的物理和机械特性比较

    降低制造成本
   
    尽管复合材料的上述优势对患者和外科医生有一定的吸引力，但转向复合材料的商业动机仍是一个至关重要的实际问题。成本通常是复合材料使用的最大障碍。由于复合材料的制造成本较高，因此复合材料组件在很多情况下较金属组件更昂贵。因此，在早期开发阶段考虑制造相关的成本削减策略极为重要。