陶瓷基复合材料导论 第2版PDF电子书下载

1　绪论 1

1.1　复合材料概述 1

1.1.1 复合材料的定义和分类 1

1.1.2　复合材料的历史 4

1.2　复合材料的特性 5

1.2.1 力学性能 5

1.2.2　物理性能 8

参考文献 9

2　复合材料的基本理论 10

2.1　力学性能的复合准则 10

2.1.1 增强原理 10

2.1.2 以弹性论为基础的复合法则 14

2.1.3　应力解析 26

2.2　物理性能的复合准则 29

2.2.1 加和特性 30

2.2.2　传递特性 38

2.2.3　结构敏感特性 41

参考文献 43

3　原材料及其特性 45

3.1　基体材料 45

3.1.1 氧化物陶瓷 45

3.1.2　非氧化物陶瓷 53

3.2　增强体材料 62

3.2.1　颗粒增强体 62

3.2.2 纤维增强体 63

参考文献 66

4　强韧化 68

4.1　韧化的分类与特征 68

4.1.1 屏蔽机理 68

4.1.2　非屏蔽机理 69

4.2　相变及微裂纹韧化 69

4.2.1 应力-应变曲线 69

4.2.2　膨胀应变与韧化 71

4.2.3 相变韧化 75

4.2.4　微裂纹韧化 77

4.3　裂纹偏转 81

4.4　裂纹弯曲 87

参考文献 91

5　陶瓷基复合材料的制造方法 93

5.1　制造方法概述 93

5.2　制备工艺 93

5.2.1　粉体制备 93

5.2.2 成形 94

5.2.3 烧成 105

5.3　特殊的新型制备方法 107

5.3.1 气相的化学反应 107

5.3.2　利用液相的方法 110

5.3.3 利用陶瓷-金属（陶瓷）间的反应（SHS法） 116

5.3.4 由有机聚合物的合成 116

参考文献 117

6　界面与表面 119

6.1　界面特征与界面反应 119

6.1.1　界面特征 119

6.1.2　界面粘结强度 120

6.1.3　界面反应 120

6.2　界面的控制 121

6.2.1 改变强化体表面的性质 122

6.2.2 向基体添加特定的元素 123

6.2.3　强化体的表面涂层 124

6.3　界面的脱粘与剥离 126

6.3.1 最大剪切应力理论 127

6.3.2 断裂力学的应用 127

6.3.3　界面的滑动 128

6.4　界面特性与裂纹扩展 129

6.5　表面强化 131

6.5.1　CVD 132

6.5.2 离子镀 135

6.5.3　熔射 135

6.5.4 离子注入 136

6.5.5 其他 136

参考文献 137

7　检测与评价 139

7.1　力学性能 139

7.1.1 断裂韧性 139

7.1.2　磨损 144

7.1.3 疲劳 148

7.2　耐腐蚀性 153

7.2.1 高温腐蚀 153

7.2.2　水溶液腐蚀 155

7.2.3　腐蚀对力学性能的影响 157

7.3　无损检测简介 158

7.3.1 强度与断裂位置结合的几率分布函数及3点弯曲试验的解析结果 159

7.3.2 无损检测理论 163

参考文献 167

8　加工与封接 169

8.1　加工与加工裂纹 169

8.1.1 加工裂纹的生成方法 169

8.1.2 单刃金刚石划痕的裂纹生成 170

8.1.3 多刃金刚石划痕的裂纹生成 173

8.1.4 金刚石砂轮研磨加工时的裂纹生成 175

8.2　封接（陶瓷与金属的接合） 177

8.2.1　概述 177

8.2.2　近年来研究现状 182

参考文献 191

9　陶瓷基复合材料的应用 193

9.1　力学性能的应用 193

9.1.1 玻璃陶瓷基复合材料 193

9.1.2　氧化物基复合材料 193

9.1.3 非氧化物基复合材料 198

9.1.4　碳／碳复合材料 213

9.2　物理性能的应用 213

9.2.1　颗粒强化复合材料 214

9.2.2　纤维强化复合材料 214

9.2.3　原位生成复合材料 218

参考文献 218

10　纤维的制备与性能 222

10.1　长纤维 222

10.1.1 陶瓷纤维的发展过程 222

10.1.2　玻璃纤维 224

10.1.3　高熔点金属纤维 225

10.1.4　碳纤维 226

10.1.5　硼纤维 228

10.1.6　SiC纤维 229

10.1.7　Al2O3纤维 230

10.1.8　Si3N4系纤维 230

10.1.9　BN系、AlN系纤维 230

10.1.10　芳伦纤维 231

10.1.11 作为复合材料强化体的陶瓷纤维 232

10.2　晶须 234

10.2.1　SiCw、Si3N4w 234

10.2.2　钛酸钾晶须（KTw） 235

10.2.3　硼酸铝晶须（AlBw） 237

10.2.4　氧化锌晶须（ZnOw） 238

10.2.5　石墨晶须（Grw） 240

参考文献 241

11　热应力与热冲击 243

11.1　耐热材料 243

11.2 由均匀的温度差所引起的热应力 244

11.2.1 颗粒分散强化复合材料 244

11.2.2 热应力及线（膨）胀系数 246

11.2.3 热应力与强度、韧性 251

11.3　热冲击 256

11.3.1 非稳态热应力分析 257

11.3.2 断裂力学的方法 259

11.3.3 由材料的复合提高耐热冲击性 264

参考文献 268

索引 270