1、高比強度和髙比模量。複合材料的突出優點是比強度和比模量高。如碳纖維增強樹脂複合材料的比模量比鋼和鋁合金高5倍，比強度比鋼和鋁合金也高3倍以上。
2、耐疲勞性高。纖維複合材料，特別是樹脂基複合材料對缺口、應力集中敏感性小，而且纖維和基體的界面可以使擴展裂紋尖端變鈍或改變方向，即阻止了裂紋的迅速擴展，因而疲勞強度較髙，碳纖維不飽和聚酯樹脂複合材料疲勞極限可達其拉伸強度的70%~80%，而金屬材料只有40%~50%。
3、抗斷裂能力強。纖維複合材料中有大量獨立存在的纖維，一般每平方釐米上有幾千到幾萬根，由具有韌性的基體把它們結合成整體，當纖維複合材料構件由於超載或其他原因使少數纖維斷裂時，荷載就會重新分配到其他未斷裂的纖維上，使構件不至於在短時間內發生突然破壞。因此複合材料都具有比較高的抗斷裂韌性。
4、減振性能好。結構的自振頻率與結構本身的質量和形狀有關，並與材料比模量的平方根成正比。若材料的自振頻率高，就可避免在工作狀態下產生共振及由此引起的早期破壞。
5、高温性能好，抗蠕變能力強。由於纖維材料在高温下仍能保持較高的強度，所以纖維增強複合材料，如碳纖維增強樹脂複合材料的耐熱性比樹脂基體有明顯提高。而金屬基複合材料在耐熱性方面更顯示出其優越性，如鋁合金的強度隨温度的增加下降很快，而用石英玻璃增強鋁基複合材料，在500°C下能保持室温強度的40%.碳化硅纖維、氧化鋁纖維與陶瓷複合，在空氣中能耐1200~1400°C的高温，要比所有超髙温合金的耐熱性高出100°C以上。
6、耐腐蝕性好。很多種複合材料都能耐酸鹼腐蝕，如玻璃纖維增強酚醛樹脂複合材料，在含氯離子的酸性介質中能長期使用，可用來製造耐強酸、鹽、酯和某些溶劑的化工管道、泵、閥、容器和攪拌器等設備。
7、較優良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性。由於複合材料構件製造工藝簡單，表現出良好的工藝性能，所以適合整體成型。在製造複合材料的同時，也就獲得了製件，從而減少了零部件、緊固件和接頭的數目，並可節省原材料和工時。
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