1907年，L.贝克兰^[注]首次通过控制施加在苯酚和甲醛上的压力和温度，开创性地制备了世界上第一种纤维增强塑料（热固性酚醛树脂）。20世纪30年代，N.A.de布鲁因^[注]等学者通过大量的研究推动了纤维增强塑料的商业化发展（尤其在航空领域）。1933年，G.斯莱特^[注]首次申请了一种规模化生产玻璃纤维方法的专利，因为这种纤维含有大量的气体，所以即使在高温下它也是绝缘体。1936年，杜邦公司将一种树脂和玻璃纤维结合形成复合材料，因其绝缘性好、强度高，被广泛地用作建筑材料。50年代后期碳纤维和芳纶纤维相继出现，因其力学性能优异，可用于增强具有特定强度的塑料，进而大幅扩宽了复合材料的使用范围。

纤维增强塑料涉及两个不同的过程，第一个过程是纤维填料的制备，第二个过程是加工成型时纤维填料与基体的黏结。其中，纤维填料/基体的体积比、两者的力学性能、纤维的长度，以及纤维在基体中的取向程度等会不同程度地影响纤维增强塑料的强度和弹性。

纤维类增强材料有连续长纤维和短纤维。连续长纤维的连续长度均超过数百米。纤维性能具有各向异性，一般沿轴向有很高的强度和弹性模量。连续纤维中又分为单丝和束丝。碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维等以500～12000根直径为5.6～14微米的细纤维组成束丝作为增强材料使用，而硼纤维、碳化硅纤维以直径为95～140微米的单丝作为增强材料使用。连续纤维制造成本高、性能高，主要用于高性能复合材料的制备。短纤维连续长度一般几十毫米，排列无方向性，其性能一般比长纤维低。一般采用生产成本低、生产效率高的喷射方法制造。在使用时可先将短纤维制成预制件如毡，再用挤压铸造、压力浸渗、泥浆渗透等方法与基体复合，可制造出短纤维增强复合材料。主要的短纤维有硅酸铝纤维、氧化铝纤维、碳纤维、氮化硼纤维等，制成的复合材料二维内无明显的方向性。增强纤维按组成可分为无机纤维和有机纤维。无机纤维主要有碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硅酸铝纤维以及玻璃纤维等。有机纤维又可分为刚性分子链和柔性分子链纤维两种。前者包括对位芳酰胺和聚苯并􀅁唑纤维，后者包括聚乙烯和聚乙烯醇纤维等。

大致分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料是指能够多次受热软化的聚合物-聚合物的分子链间不发生交联，而且每次加工后分子链几乎没有变化的塑料。热固性塑料在加工时要发生化学变化，因此再次受热时不能软化。热固性塑料比热塑性塑料有更好的尺寸稳定性、热稳定性和耐化学作用性。必要时，也可以将热塑性塑料和热固性塑料进行机械混合，制成热塑/热固复合材料，以提供更宽松的成本和性能选择范围。

纤维增强塑料因为具有质量轻、强度高、易加工、成本低等众多优点，可被广泛应用于航空航天、汽车、船舶和建筑等领域。

纤维填料直接增强塑料，会在垂直于纤维取向的其他方向具有较弱的力学强度和柔韧性，进而影响复合材料的使用范围；同时，二维结构的纤维填料增强塑料的特点是层压结构，纤维填料仅沿着基体的x和y方向的平面排列，而基体的z方向却没有纤维填料的取向，这不仅会增加制造成本和劳动力，还会导致纤维增强塑料层间的相互作用力差。三维结构的纤维填料增强塑料可以在基体的x、y和z方向上均包含取向的纤维填料，不仅有助于降低工业上的生产成本，还能改善复合材料的力学性能。