強(qiáng)化塑料和高級復(fù)合材料
在過去三十年中，聚合物基質(zhì)復(fù)合材料的開發(fā)取得了長足的進(jìn)步。纖維增強(qiáng)聚合物的復(fù)合材料具有極佳的強(qiáng)度和硬度。
先進(jìn)復(fù)合材料又稱為高性能復(fù)合材料，它含有大量（約占總體積的60%）的耐受性極佳的連續(xù)纖維，這些連續(xù)纖維通常由碳、玻璃或芳綸材料組成。歐洲和美國的航天航空行業(yè)一直是先進(jìn)復(fù)合材料研究的主要驅(qū)動(dòng)力。由于高性能復(fù)合材料具有極佳的硬度和強(qiáng)度，且重量輕，因此是航天航空行業(yè)的理想材料。重量的降低可以提升燃油效率，并促進(jìn)了能運(yùn)輸更多乘客和貨物且速度更快的大型飛機(jī)的制造。復(fù)合材料的其它優(yōu)點(diǎn)包括耐腐蝕性和抗疲勞特性。因此航天航空行業(yè)、公共機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)在這種材料上投入了大量的研發(fā)資源。既然復(fù)合材料具有諸多優(yōu)勢，且聚合物和強(qiáng)化物的種類多樣，因此這些材料開始應(yīng)用于其它行業(yè)，尤其是醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。
圖1：植入物、手術(shù)儀器和整形外科器械中使用的復(fù)合材料和金屬的物理和機(jī)械特性比較
降低制造成本
盡管復(fù)合材料的上述優(yōu)勢對患者和外科醫(yī)生有一定的吸引力，但轉(zhuǎn)向復(fù)合材料的商業(yè)動(dòng)機(jī)仍是一個(gè)至關(guān)重要的實(shí)際問題。成本通常是復(fù)合材料使用的最大障礙。由于復(fù)合材料的制造成本較高，因此復(fù)合材料組件在很多情況下較金屬組件更昂貴。因此，在早期開發(fā)階段考慮制造相關(guān)的成本削減策略極為重要。