複合材料とは、異なる物理的および化学的特性を有する2つ以上の構成材料を人工的な複合プロセスにより組み合わせて形成された先進的な材料です。通常、1つの材料はマトリックス（樹脂、金属、セラミックなど）として機能し、もう1つは強化相（繊維や粒子など）として機能します。

複合材料の基本的な考え方は、個々の部品の有利な特性を組み合わせつつ、それぞれの欠点を補うことです。この相乗効果により、原材料だけでは達成できない優れた性能を発揮することができる。

複合材料の主な応用分野

1、航空宇宙産業（最も先進的で要求の厳しいアプリケーション）
航空宇宙分野は、複合材料を最初に大規模に採用し、その重要な価値を示しました。
2、軍用機：例えば、米国F-22およびF-35戦闘機は、構造重量の30%以上を占める複合材料を組み込んでいます。これらの材料は、翼、機体、テールなどの一次耐荷重部品に使用され、大幅な軽量化、ステルス性の向上、操縦性の向上に貢献します。
3、民間航空：ボーイング787ドリームライナーとエアバスA350は、50%以上の構造部品に複合材料を利用しています。機体や翼などの重要な部品は炭素繊維複合材料で構成されています。これにより、大幅な軽量化(燃料消費量を20%以上削減)、金属疲労および腐食に対する耐性、および必要な部品の総数を削減します。

交通部門

1、自動車産業：車体部品：フード、屋根、ドア、バンパー、その他の車体部品に複合材料を使用して軽量化を実現し、燃料または電力消費を削減します。

2、構造部品：BMW i3およびi8シリーズは、炭素繊維強化された客室を利用しており、構造の完全性を維持しつつ、卓越した軽量設計を実現します。

3、機能部品：板バネ、駆動軸、ホイール、バッテリーエンクロージャ（特に電気自動車にとって重要）は、複合材料の強度対重量比が高いことの恩恵を受けています。

4、鉄道交通：高速列車は、機関車のノーズコーン、ボディパネル、内装パネル、シート、衛生設備などの部品に複合材料を組み込んでいます。これらの材料は、車両の軽量化、エネルギー消費量の低減、遮音性および断熱性の向上に役立ちます。

5、造船：小型ヨットやヨットから大型パトロールボートや掃除機まで、ガラス繊維強化プラスチック（FRP）は海水腐食に対する耐性、非磁性特性、成形しやすいため、造船の主流材料となっています。

新エネルギー・環境保全分野
1、風力発電：風力タービンの翼は複合材料の最も成功したアプリケーションの1つを表しています。大型ブレード（長さ80メートルを超える）は、主にガラス繊維または炭素繊維複合材料で作られており、優れた強度、剛性、耐疲労性が必要です。

2、太陽光発電：太陽光パネルのバックシートと支持構造は、屋外条件下での長期的な耐久性と耐候性を確保するために複合材料から製造されることがよくあります。

3、高圧容器：圧縮天然ガス（CNG）と水素（H₂）を貯蔵するためのガスシリンダーは、通常、炭素またはガラス繊維で包まれたアルミニウムまたはポリマーのインナーライナーを備えています。軽量化と高強度化を兼ね備えた設計により、高圧ガスを安全に封入することができます。

スポーツ・レジャー製品

これは、一般の人々に最も認知されている複合材料の応用分野の1つです。これらの使用により、スポーツ用品の性能が大幅に向上しました。

ラケット：テニスラケットとバドミントンラケットは、優れた弾力性と衝撃吸収性を提供する炭素繊維複合材料の恩恵を受けます。

ウォータースポーツ：サーフボード、カヤック、パドルボード、セーリングマストは、軽量で耐久性のある特性のため、一般的に複合材料で作られています。

自転車：ハイエンドの自転車フレームは通常、炭素繊維複合材料で構成されており、最適な軽量性と剛性を実現します。

建設工学とインフラ
1、構造補強：炭素繊維シートまたはプレートは、橋、建物、トンネルなどのコンクリート構造物を補強および修理するために広く使用されています。これらの材料は、高強度、設置の容易さ、および構造寸法への影響を最小限に抑えます。

2、建築材料：複合材料は、装飾パネル、天窓、冷却塔、水タンク(例えば、FRPタンク)、およびプレハブバスルームを製造するために使用されます。

3、革新的な構造：複合材料は、大規模な建物の屋根や膜構造の建設に頻繁に使用されています。

4.エレクトロニクス・電気用途
プリント回路基板（PCBs）：基板材料（例えばFR-4）は、ガラス繊維布とエポキシ樹脂の複合体であり、優れた絶縁性と機械的強度を提供します。

結論として、複合材料は現代産業の「骨格」および「筋肉」として機能します。それらの応用の幅と深さは、将来の技術および社会の発展の軌跡を形作り続けるでしょう。