“複合材料”是由兩種或兩種以上性能存在一定差距的材料複合成的，它具有比單一材料更為優良的綜合機械性能，它也是我國古代一項重要的技術成就。在我國古代，複合方式主要有嵌鑄和熱鍛兩種，先秦時期的鐵刃銅鉞、兩色劍，漢後的剛關頭斧，以及刃部嵌鋼的刀劍，皆使用了複合材料工藝。金屬複合技術約發明於商代中期，之後一直沿用了下來，並隨着治金技術的發展而不斷地改變自己的工藝形態，從而較大地改善了兵刃器的使用性能，對我國古代社會生產和社會生活產生了許多積極的影響。
從人類歷史上看，大凡一項重要技術成就的獲得，都可能與兩方面因素有關，一是大量的生產實踐，二是先進科學原理和技術思想的影響。我國古代的複合材料技術的產生和發展，也是在這兩方面因素影響下獲得的。歷代匠師、技術家們的大量實踐，積累了許多有益的經驗，而“剛柔相濟”的技術思想，則可以較快地使這些經驗得到提高和昇華。
一、關於金屬複合材料技術的產生和發展
我國古代金屬複合材料技術至遲發明於商代中期。1972年，河北藁城台西商代中期遺址出土1件鐵刃銅鉞，鉞身銅質，刃部隕鐵質。1977年，北京平谷劉家河商代中期墓出土鐵刃銅鉞1件，也是鉞身銅質，刃部隕鐵質。此兩器製作工藝基本相同，皆是先鍛制隕鐵刃，之後再將之嵌入器身鑄範中，一起制範，嵌鑄成型。如是，此鐵刃銅鉞就獲得了既鋒利、又堅韌，既剛且柔的性能。這是我國古代金屬複合材料技術的最早工藝形態。
其實，與此相類的工藝形態，及其技術思想，並非始見於商代中期，它與新石器時代某些石刃骨刀、石刃骨匕首是密切相關、一脈相承的。
1973年，甘肅永昌鴛鴦池馬廠文化遺址曾出土過石刃骨刀和石刃骨匕首兩種工具，皆由骨柄骨身嵌入石刃而成。其石刃骨刀計有兩種做法：一種由三部分，即骨柄、骨身、石刃組合製成；骨身一側開一深槽，石刃嵌入其中。一種只由石刃和骨身兩部分組合製成，骨柄與骨身是一塊整料，骨身的一側亦開一深槽，作為夾刃之用。匕首由4部分，即1片骨質器柄、1片骨質器身、2片石質器刃組合製成，骨質器身的兩側皆開有深槽，作為夾固石刃。這些石刃骨刀、石刃骨匕首，都使用了一種較為堅硬的石片為刃，而用較為柔初的材料為器身。兩種材料，處於兩個不同的部位，各自充分發揮了自己的長處和優勢，從而取得了最佳技術效果。
然而，石刃骨刀和石刃骨匕首，亦非鐵刃銅鉞的技術源頭，在更為原始的工具，即舊石器時代的“複合工具”中，亦可找到類似的工藝形態或身影。此所謂“複合工具＂，原是考古學家用來稱呼木、石複合器的，它的常見形態是木身(柄)石刃。
1963年，峙峪遺址舊石器時代晚期地層出土一件鉞形小石刀，其質為半透明水晶，一側呈新月形鋒刃，寬約3釐米，另一側凸起。此凸起部分的兩側見有修理痕跡，頂端也經過了加工，器形周正。全器加工精細、小巧美觀。人們認為，這小石刀是嵌入木質柄內而使用的。這是我國所見年代較早的一件木、石複合工具。
此外，河北陽原虎頭梁出土過一種尖狀器，很可能也是帶柄工具的投射頭。下川遺址出土過不少細小石刃器，當也是嵌於木(骨)柄上使用的。這些木、石複合工具與前述石刃骨刀不同處是，此石刃較小，且裝於柄端，是裝柄工具的早期工藝形態。在舊石器時代早、中期，一般工具都是無柄的，人們直接以手把握石器，所以這種複合工具的使用，便具有兩方面的意義：一是器柄的使用，它延長了人的手臂，增大了力矩；二是石刃的使用，增強了刀部的砍伐能力。它是人類在舊石器時代獲得的一項較為重要的技術成就，從而也在思想上給人們留下許多有益的啓示。
舊石器時代的木、石複合，新石器時代的骨、石複合，商代中期的青銅與隕鐵複合，它們的工藝形態自然存在許多差別，但它們都有一個相同點，即都使用了兩種不同的材料，使刃部得到了加強，達到了剛柔相濟的目的，改善了工具的使用性能。
一項先進的技術，總是在當代人的實踐中，在前人經驗和先進技術思想的基礎上產生出來的。而一旦產生出來，它便會隨着時代的發展，不斷改換自己的工藝形態，豐富自己的內容，提煉自己的思想，以滿足日益變化着、增長着的社會的需要。
商代中期時，我國的青銅技術剛剛興盛，人工冶鐵尚未出現，為適應新時代、新材料的特點，人們發明了以隕鐵為刃，青銅為身的金屬複合工具。春秋戰國時期，青銅合金技術已發展到相當高的水平，人們又發明了雙青銅嵌鑄的兩色劍，以含錫量稍高的錫青銅或鉛錫青銅為刃，以含錫量稍低、含銅含鉛量稍高的青銅為脊，剛柔相濟，優勢互補，將複合材料技術發展到一個新的階段。在兩色劍上，我們同時還看到了石刃骨匕首的身影。
兩漢之後，青銅器衰落，鋼鐵技術興起，人們又發明了刃部嵌鋼技術，以含碳較高的鐵碳合金為刃，以含碳量稍低的鐵碳合金為器身，複合鍛焊而為一器，把複合材料技術，發展到一個更高的水平。不管時代如何發展，材質如何變化，複合工具的基本形態，複合材料的基本原理，剛柔相濟的技術思想，卻是始終如一的。
二、文獻上關於剛柔相濟的記載
先人們的大膽實踐，不斷地豐高着自己的經驗，豐富着民族的文化和思想。由大量實物資料可知，複合材料技術和剛柔相濟的思想都是產生較早的，而“剛柔相濟”的思想，也早就成了我國古代哲學思想的一個重要組成部分。
《左傳》昭公二十年：“清濁、大小、短長、疾徐、裏樂、剛柔、遲速、高下、出入、周疏，以相濟也。”在此明確地談到了多對矛盾的對立和統一，如清濁相濟、大小相濟、短長相濟…以及剛柔相濟等。這也是較早提到“剛柔相濟”，並將之作為一個哲學範疇的地方。接着，同卷又云：“不竟不絿，不剛不柔。佈政優優，百祿是遒。和之至也。”這也是把剛、柔當成了哲學範疇中的一對矛盾。這兩段論述，顯然都是在長時期的生產、生活實踐中歸納、提煉出來的。
此外，其他許多先秦著作也曾多次從哲學的角度談到過剛、柔的對立和統一。如《周易?繫辭上》説：“剛柔相推，而生變化。”“繫辭下”載：“剛柔相推，變在其中矣。”
漢代之後，在哲學領域和生產領域中，有關剛、柔的命題和術語被更廣泛地使用開來。《準南子?精神訓》:“剛柔相成，萬物乃形。”《鹽鐵論?禁耕》篇載：“秦楚燕齊，力士不同；剛柔異勢，巨小之用。”同書“訟賢”篇載：“大夫曰：剛者折，柔者卷。故季由以強梁死，宰我以柔弱殺。”這都是用剛、柔這對矛盾所包含的哲學道理來論述治國方略。同書“水旱”篇載大夫曰：“吏明其教，工緻其事，則剛柔和，器用便。”這是以“剛柔和”來描述農具的使用性能。《周易參同契》:“乾剛坤柔，配合相包；陽稟陰受，雌雄相須；須以造化，精氣乃舒。”此“剛柔”亦屬哲學範。
假若説複合工具在矇昧時期依然是一種生產經驗的話，那麼，商周之後，“剛柔相濟”便提升成了一種哲學思想。在此之後的各種複合工具、複合材料，則既是生產經驗，又是在哲學思想指導下的一種實踐。宋《夢溪筆談》卷十九所説：“古人成以劑鋼為刃，柔鐵為莖幹，不爾則多斷折。”以及明宋應星《天工開物》卷十“錘鍛”談到的多種複合材料技術，都清楚地表明瞭這一點。
看來，剛柔相濟這一技術思想，原是人們在長期生產實踐中歸納、總結出來的，後又被先哲們提升成了一種哲學思想；之後，這種思想又反轉過來，指導或者影響人們在複合材料技術方面的生產實踐。