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第一章 复合材料概述 1

第一节 综述 1

第二节 复合材料的定义和分类 4

一、复合材料的定义 4

二、复合材料的分类 6

第三节 复合材料的性能 9

第四节 复合材料的用途 11

一、在机械工业的应用 11

二、在汽车工业及交通运输的应用 11

四、在航空宇航领域的应用 12

三、在化学工业的应用 12

五、在建筑领域的应用 13

六、在其它领域的应用 16

参考文献 20

第二章 增强材料 22

第一节 纤维 22

一、有机纤维 24

二、无机纤维 30

三、其它纤维 45

四、各种纤维的比较 46

第二节 晶须 48

第三节 颗粒 50

一、玻璃纤维的表面处理 52

第四节 增强材料的表面处理 52

二、碳纤维的表面处理 54

三、其它纤维的表面处理 56

参考文献 58

第三章 复合理论 60

第一节 复合原则 60

一、材料组元的选择 60

二、制备方法的选择 62

第二节 复合材料的界面设计原则 63

一、聚合物基复合材料界面设计 64

二、金属基、陶瓷基复合材料界面设计 65

一、浸润性 66

第三节 复合材料界面理论 66

二、界面粘结 67

第四节 界面粘结强度的测定 71

一、宏观试验法 72

二、单纤维试验法 74

三、微压入试验法 75

第五节 混合定律 78

一、连续纤维单向增强复合材料(单向层板) 79

二、短纤维增强复合材料 81

参考文献 88

第四章 聚合物基复合材料(PMC) 89

第一节 概述 89

一、PMC的发展历史 89

二、PMC的分类 91

三、层合复合材料的表示法 92

四、PMC性能特点 94

第二节 聚合物基体 96

一、概述 96

二、热因性基体 100

三、热塑性基体 106

第三节 MPC界面 109

一、PMC界面表征 110

二、PMC界面特点 112

三、PMC界面设计 113

第四节 PMC制备工艺 116

一、预浸料及预混料制造工艺 117

二、手糊成型 124

三、袋压成型 125

四、缠绕成型 127

五、拉挤成型 129

六、模压成型 129

七、纤维增强热塑性塑料(FRTP)成型技术 131

八、其它成型方法 133

第五节 FRP的力学性能 134

一、静态力学性能 134

二、疲劳性能 141

三、冲击和韧性 142

第六节 PMC的应用 146

一、在航天和火箭上的应用 147

二、在航空领域的应用 147

三、在交通运输领域的应用 148

四、在石油化工领域的应用 150

五、在文体用品领域的应用 150

六、在电气领域的应用 150

七、在建材领域的应用 150

参考文献 151

第五章 金属基复合材料(MMC) 153

第一节 概述 154

一、MMC的沿革与发展 154

二、MMC的分类 156

第二节 金属基体 160

一、铝及铝合金 161

二、钛及钛合金 164

三、镁及镁合金 167

第三节 MMC制备工艺 170

一、固态法 171

二、液态法 178

三、喷涂与喷射沉积 186

四、原位复合 190

第四节 MMC界面 198

一、MMC界面类型与界面结合 198

二、MMC界面稳定性 202

三、MMC界面浸润与界面反应控制 207

第五节 MMC的性能 213

一、MMC性能特点 213

二、纤维增强金属基复合材料的性能 219

三、颗粒、晶须增强金属基复合材料的性能 232

参考文献 248

第六章 陶瓷基复合材料(CMC) 251

第一节 概述 251

第二节 陶瓷基体 254

一、氧化铝陶瓷 254

二、氮化硅陶瓷 255

三、碳化硅陶瓷 256

四、玻璃陶瓷 258

第三节 CMC制备工艺 258

一、粉末冶金法 258

二、浆体法 259

三、反应烧结法 261

四、液态浸渍法 262

五、直接氧化法 264

六、溶胶-凝胶法 267

七、化学气相浸渍法 270

八、其它方法 273

一、界面的粘结形式 274

二、界面的作用 274

第四节 CMC界面 274

三、界面性能的改善 275

第五节 CMC的性能 277

一、室温力学性能 277

二、高温力学性能 287

第六节 增韧机理 298

一、颗粒增韧 299

二、纤维、晶须增韧 305

第七节 CMC的应用 313

一、在切削工具方面的应用 313

二、在航空航天领域的应用 313

参考文献 316

一、碳/碳复合材料发展简况 318

第七章 碳/碳复合材料/(C/C) 318

第一节 碳/碳复合材料及其性能、应用 318

二、碳/碳复合材料的性能 320

三、碳/碳复合材料的应用 324

第二节 碳/碳复合材料的制备工艺 332

一、碳/碳复合材料的预成型体和基体碳 332

二、碳/碳复合材料CVD工艺 338

三、液态浸渍-碳化工艺 344

第三节 碳/碳复合材料的界面和显微组织 350

一、碳/碳复合材料的界面及结构 351

二、碳/碳复合材料的显微组织 354

三、碳/碳复合材料的裂纹和孔隙 363

第四节 碳/碳复合材料的氧化保护 366

一、碳/碳复合材料的氧化 367

二、碳/碳复合材料氧化保护原理 369

三、碳/碳复合材料的抗氧化保护 376

参考文献 383

第八章 混凝土基复合材料 385

第一节 概述 385

一、钢纤维混凝土韧性的研究 386

二、钢纤维混凝土基本性能的研究 386

三、中、高含量超高强钢纤维混凝土的研究 386

四、钢纤维混凝土结构构件的结构试验研究 390

六、钢纤维部分或局部增强混凝土结构构件的研究 391

五、钢纤维混凝土增强、增韧机理的研究 391

七、钢纤维混凝土的应用研究 392

第二节 混凝土基纤维复合材料的组成材料 393

一、纤维 393

二、混凝土基体 395

第三节 混凝土基纤维复合材料的制备工艺 402

一、混凝土基纤维复合材料的配合比 402

二、投料顺序与施工工艺 403

第四节 混凝土基纤维复合材料的基本性能 407

一、钢纤维混凝土的抗压性能 407

二、钢纤维混凝土的抗拉性能 411

三、钢纤维混凝土的弯曲性能 412

四、钢纤维混凝土的剪切性能 415

五、钢纤维混凝土的韧性 417

第五节 纤维-基体界面性能 422

一、界面结构与性能 422

二、改善界面性能的途径 423

三、粘结强度的测定 427

第六节 混凝土基复合材料的研究和应用 429

一、工程应用实例 429

二、我国钢纤维混凝土研究和应用中需进一步解决的问题 433

二、玻璃纤维、聚丙烯纤维和碳纤维水泥基复合材料的研究和应用 435

参考文献 441

一、高性能纤维 446

第一节 增强材料 446

第九章 复合材料的新近研究和展望 446

二、微化纤维 448

三、超级纤维 448

四、增强方式 449

第二节 复合材料的基体与界面 450

一、复合材料基体 450

二、复合材料界面 452

第三节 复合材料设计 453

第四节 复合材料成型方法 456

参考文献 459

思考题 461

思考题参考答案 481