聚合物基復合材料是以聚合物為基體，通過添加增強相（如纖維、顆粒等）而形成的一類高性能材料。它們結合了聚合物的輕質、耐腐蝕性和易加工性，以及增強相的高強度、高模量特性，廣泛應用于航空航天、汽車、建筑和電子等領域。

在材料科學研究中，聚合物基復合材料的發展經歷了從傳統玻璃纖維增強到如今碳纖維、芳綸纖維等先進增強相的演變。這些材料的性能優化依賴于基體與增強相的界面結合、分布均勻性以及工藝控制。研究重點包括提高復合材料的力學性能、熱穩定性和環境耐久性，同時探索納米填料（如石墨烯、碳納米管）的引入，以實現多功能化，如自修復、導電或阻燃特性。

工藝方面，常見的制備方法包括手糊成型、模壓成型、注塑成型、纏繞成型和自動鋪放技術。近年來，增材制造（3D打印）工藝的興起為聚合物基復合材料提供了新的制造途徑，允許復雜結構的快速成型和定制化生產。工藝優化涉及溫度、壓力、時間等參數的精確控制，以減少缺陷（如孔隙、分層）并提高產品一致性。

材料科學研究還聚焦于可持續性，開發可生物降解聚合物基體和回收技術，以應對環境挑戰。未來，隨著計算材料學和人工智能的應用，聚合物基復合材料的設計與工藝將更加高效和智能化，推動新材料在高端領域的創新。