複合素材・とは？初心者でも分かる基礎から学ぶガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

複合素材とは？

複合素材は、異なる性質をもつ材料を組み合わせて作る新しい材料のことです。名前の通り、複合は「いくつもの材料を合わせる」という意味で、個々の材料だけでは難しかった性能を引き出します。

身近な例として、木材と金属を組み合わせる木質複合材、繊維と樹脂を組み合わせる繊維強化プラスチック（FRP）などがあります。特にカーボンファイバーを樹脂で固めた CFRP は、軽さと強さの両立で有名です。これらはさまざまな用途に使われ、航空機の部品や自動車、スポーツ用品などで活躍しています。

では、どうして複合素材はそんなに便利なのでしょうか。材料を組み合わせることで、それぞれの長所を活かし、欠点を補うことができるからです。例えば、金属は強さがある一方で重いことが多いですが、樹脂と組み合わせると軽くなります。反対に、樹脂は安価で加工しやすいですが、単独では強さが不足する場合があります。複合素材は、この長所と短所を設計の段階で工夫することが重要です。

作るたいざいは、以下のような基本的な工程で進みます。材料を適切な形に並べ、結合剤（樹脂）で固める、または層を重ねて圧縮するなどの方法で材料同士を結合します。結合の仕方次第で、硬さ、しなやかさ、耐熱性などが変わってきます。

主な種類と例

以下の表には、代表的な複合素材の例と特徴を示します。

材料名	特徴	用途
CFRP（カーボンファイバー強化プラスチック）	非常に軽く高強度	航空機部品、車両部品、スポーツ用品
GFRP（ガラス繊維強化プラスチック）	丈夫で耐腐食性が高い	自動車部品、建築資材
木材・樹脂の複合材	見た目が良く加工性が高い	家具、建材

これらの素材は、設計と材料選択の組み合わせ次第で性能が大きく変わる点が特徴です。例えば、車の部品では軽さと強さのバランスが重要で、スポーツ用品では衝撃吸収と耐久性が求められます。

注意点と課題

複合素材にはコストが高い場合があることや、リサイクルの難しさが挙げられます。また、材料の組み合わせ方を間違えると、せっかくの長所が失われてしまうこともあります。これらは設計段階で予測・対策する必要があります。

日常生活に潜む例

普段使いの自転車フレーム、スマートフォンの部材、スポーツ用のラケットやゴルフクラブのシャフトなど、私たちの身の回りにも複合素材は多く使われています。これらは私たちの生活を快適にし、同じ大きさ・形状でも強度を高める役割を果たしています。

まとめ

複合素材とは、異なる材料の良いところだけを引き出すための道具です。正しく設計・選定することで、軽さ・強さ・耐久性などを一つの材料で実現することができます。中学生でも、材料の組み合わせ方を工夫すれば、身の回りの道具がどのように作られているかが理解しやすくなります。

複合素材の同意語

複合材料: 二つ以上の異なる材料を組み合わせて作られ、個々の材料の特性を組み合わせることで、強度・軽量化・耐久性・耐熱性などを向上させる材料の総称です。例として繊維強化プラスチック（FRP）などがあります。
複合材: 複合材料の略語。日常会話や技術文献で同じ意味として使われます。
コンポジット材料: 英語の composite material の和製表記。異なる素材を組み合わせて新しい性質を持つ材料のことです。
コンポジット: コンポジット材料を指す略語。現場や論文などで材料を指す際に使われます。
ハイブリッド材料: 異なる素材を組み合わせて作られた材料。設計上の特性を組み合わせて性能を高めることを目的とします。
混成材料: 複数の成分を混ぜ合わせて作る材料。成分同士の相互作用で特徴が変化する点が特徴です。
複合系材料: 複合材料の別表現。成分系が複数あることを強調するときに使われます。
多相材料: 複数の相（フェーズ）が共存する材料の総称。複合材料の一種として扱われることが多いです。