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第1章 复合材料发展概况及趋势 吴人洁 1

1．1 复合材料的分类和品种 2

1．1．1 高性能增强体 3

1．1．2 聚合物基复合材料 6

1．1．3 金属基复合材料 9

1．1．4 无机非金属基复合材料 11

1．1．5 功能复合材料 13

1．2 复合材料在21世纪中应起的作用 13

1．2．1 对信息技术提供服务 14

1．2．2 对提高人类生活质量做出贡献 15

1．2．3 在解决资源短缺和能源危机方面的贡献 17

1．2．4 复合材料对治理环境可起的作用 19

1．3 复合材料新的生长点和有待深入研究、开拓的问题 20

1．3．1 未来复合材料发展的新领域 20

1．3．2 基础理论、设计和制备方法的深化、开拓与创新 23

2．1 新型纤维增强体典型品种及性能 26

第2章 新型增强体 罗益锋 冯春祥 26

2．2 聚对位芳酰胺纤维增强体 29

2．2．1 提高芳酰胺强度与模量 30

2．2．2 探索最佳的芳酰胺共聚组分 31

2．2．3 聚芳酰胺（芳纶）纤维制备工艺技术 32

2．2．4 聚芳酰胺纤维性能的改进 33

2．2．5 聚芳酰胺纤维的其他研究 34

2．2．6 新型芳纶在复合材料中的应用 35

2．3 全芳族聚酯纤维 37

2．3．1 芳聚酯共聚组分的研究 38

2．3．2 芳聚酯成纤及热处理工艺的研究 39

2．3．3 用海岛纺丝法制备芳聚酯纸 41

2．4 聚对亚苯基苯并双噁唑纤维 41

2．4．1 与其他纤维的比较 41

2．4．2 合成工艺路线 43

2．4．3 目前改进的工艺研究 43

2．5 超高相对分子质量聚乙烯纤维增强体 45

2．5．1 超高相对分子质量聚乙烯纤维的制造技术 46

2．5．2 超高相对分子质量聚乙烯纤维的表面处理 47

2．5．3 超高相对分子质量聚乙烯纤维的应用 48

2．6 碳（石墨）纤维 49

2．6．1 聚丙烯腈基碳纤维 50

2．6．2 粘胶基碳纤维 59

2．6．3 沥青基碳纤维 60

2．6．4 气相生长碳纤维及碳（石墨）晶须 63

2．7 含硅化合物系列纤维 64

2．7．1 SiC纤维 64

2．7．2 Si-M-C-O系列纤维 69

2．7．3 SiC晶须 72

2．7．4 氮化硅纤维 72

2．8 氧化铝系列纤维 74

2．8．1 氧化铝系列纤维的特性 74

2．8．2 连续氧化铝纤维的制备方法 76

2．9 特种玻璃纤维 77

2．9．1 铝-镁-硅玻璃纤维 77

2．9．2 硅-铝-镁-钙玻璃纤维 77

2．9．3 高硅氧玻璃纤维和石英玻璃纤维 78

2．10 硼纤维 78

2．10．1 制造工艺 78

2．10．2 性能及应用 79

2．11 新型晶须 80

2．11．1 硼酸铝晶须 80

2．11．2 其他新型晶须 81

参考文献 82

第3章 传统复合材料的新发展 益小苏 86

3．1 航空用先进树脂基复合材料的发展 86

3．1．1 先进复合材料在飞机上的应用 87

3．1．2 材料技术的进展 88

3．1．3 低成本复合制造技术的进展 95

3．2．1 概况 102

3．2 热塑性片材与热塑性树脂基复合材料 102

3．2．2 纤维与热塑性树脂的浸渍复合 105

3．2．3 由片材制造成品的成型工艺 108

3．2．4 GMT片材在汽车工业中的应用 111

3．3 熔体自发（无压）浸渗制备金属基复合材料 111

3．3．1 金属熔体自发渗入制备复合材料的原理及方法 111

3．3．2 金属熔体对高温金属粉体预制件的自发渗入行为 114

3．3．3 自发渗入制备陶瓷颗粒增强金属基复合材料的研究现状 117

3．3．4 铁族硅化物自发渗入SiC(p)预制件复合材料的制备 119

3．3．5 TiC增强Ni3AL复合材料的无压浸渗制备 122

3．3．6 熔体自发浸渗制备金属基复合材料展望 124

3．4 陶瓷基层状复合材料 126

3．4．1 陶瓷制品的仿生结构构思 126

3．4．2 材料体系和制备技术 127

3．4．3 陶瓷基层状复合材料的结构和性能 129

3．4．4 陶瓷基层状复合材料的强韧化机制 135

3．4．5 陶瓷基层状复合材料的发展方向 137

3．5 传统复合材料的发展动向与展望 138

参考文献 142

第4章 功能复合材料 吴人洁 145

4．1 功能复合材料的设计原则 148

4．1．1 功能复合材料设计特点 148

4．1．2 功能复合材料类别及应用情况 149

4．1．3 功能复合材料的发展趋势 151

4．2 压电复合材料 151

4．2．1 压电复合材料类型及制备方法 152

4．2．2 压电复合材料的研究进展 156

4．3 导电复合材料 158

4．3．1 聚合物基导电复合材料 158

4．3．2 其他类型导电复合材料 162

4．3．3 超导复合材料 164

4．3．4 应用及展望 165

4．4．2 磁性复合材料种类及性质 166

4．4．1 磁性材料的分类 166

4．4 磁性复合材料 166

4．4．3 磁性复合材料的应用 169

4．5 摩擦功能复合材料 171

4．5．1 摩阻复合材料 171

4．5．2 减摩复合材料 173

4．6 阻尼功能复合材料 177

4．6．1 复合材料的阻尼性能 177

4．6．2 阻尼复合材料展望 181

4．7 其他功能材料 182

4．7．1 热功能复合材料 182

4．7．2 光功能复合材料 185

4．7．3 声功能复合材料 186

4．8 机敏复合材料与智能复合材料 186

4．8．1 机敏复合材料简介 186

4．8．2 机敏复合材料的研究现状及应用 189

4．8．3 机敏复合材料的发展方向和前景 192

参考文献 193

第5章 水泥基复合材料 吴科如 197

5．1 高性能混凝土 197

5．1．1 工艺原理与配制技术 198

5．1．2 微观结构和特性 199

5．1．3 高性能混凝土的工程应用 201

5．2 纤维增强水泥基复合材料 202

5．2．1 超细颗粒致密体系基材和密实化增强混凝土 203

5．2．2 经设计的水泥基复合材料 208

5．3 聚合物水泥基复合材料 210

5．4 水泥基功能复合材料和智能复合材料 214

5．4．1 水泥基功能复合材料 214

5．4．2 水泥基智能和机敏复合材料 217

参考文献 221

第6章 仿生复合材料 周本濂 224

6．1 材料仿生探索的提出 224

6．2 通过仿生分析探索生物材料的优良特性 225

6．3．1 当前材料仿生研究的一些新动向 227

6．3 复合材料的仿生设计、制备和处理 227

6．3．2 复合材料的仿生设计 230

6．3．3 复合材料仿生制备的新途径探索 233

6．3．4 材料改性和恢复的非平衡仿生处理可能性 247

6．4 改性生物材料的实用化尝试 254

6．5 材料仿生研究的方法论问题与新途径探索 256

6．5．1 关于仿生研究的方法论问题 256

6．5．2 材料仿生研究的新途径探索 257

参考文献 258

第7章 纳米复合材料 江东亮 漆宗能 262

7．1 概述 262

7．2 纳米粉体的合成 263

7．2．1 纳米粉体的物理制备方法 263

7．2．2 纳米粉体的化学制备方法 265

7．2．3 化学气相法 266

7．3 纳米固体材料和纳米-纳米复合材料 267

7．2．4 纳米粉体的表征方法 267

7．3．1 纳米固体材料的制备 269

7．3．2 纳米复合材料的制备 270

7．4 纳米-微米复合材料 272

7．4．1 纳米-微米复合材料的制备 273

7．4．2 纳米-微米复合材料的性能 274

7．5 溶胶-凝胶法制备有机-无机纳米复合材料 276

7．5．1 溶胶-凝胶法的基本原理 277

7．5．2 溶胶-凝胶的工艺过程 278

7．5．3 制备有机-无机纳米复合材料 279

7．5．4 溶胶-凝胶法制备的OINC的结构特征与性能 285

7．5．5 OINC的应用及展望 286

7．6 插层复合法制备有机-无机纳米复合材料 287

7．6．1 原理和分类 287

7．6．2 层状硅酸盐 289

7．6．3 层状硅酸盐的表面修饰 290

7．6．4 插层复合的热力学分析 292

7．6．5 插层复合的动力学分析 294

7．6．6 聚合物/层状硅酸盐纳米复合物的结构与性能 295

7．6．7 插层复合法制备功能性纳米复合材料 300

参考文献 301

第8章 材料复合新技术 张联盟 305

8．1 概述 305

8．2 原位复合技术 306

8．2．1 原位复合技术的产生和发展 306

8．2．2 几种原位复合技术 307

8．3 自蔓延复合技术 319

8．3．1 自蔓延复合技术的形成与发展 319

8．3．2 几种自蔓延复合技术 321

8．3．3 自蔓延复合技术中的结构控制方法 327

8．4 梯度复合技术 330

8．4．1 梯度功能材料的产生与发展 330

8．4．2 梯度材料的显微结构特征与研究任务 331

8．4．3 梯度复合技术与结构控制方法 333

8．5 其他复合新技术 346

8．5．1 分子自组装技术 347

8．5．2 超分子复合技术 348

参考文献 349

第9章 复合材料可靠性与无损评价 张佐光 353

9．1 复合材料可靠性问题 353

9．1．1 可靠度描述 353

9．1．2 复合材料可靠性控制的复杂性 355

9．1．3 复合材料可靠性存在的问题 356

9．2 从组分材料入手提高复合材料可靠性 358

9．2．1 复合材料性能的分散性 358

9．2．2 纤维拉伸强度的分散性 359

9．2．3 基体对复合材料性能稳定性的影响 360

9．3 从控制工艺质量入手提高复合材料可靠性 361

9．3．1 影响复合材料性能的工艺因素及形成的缺陷 361

9．3．2 固化工艺实时监控 363

9．3．3 RTM工艺对复合材料质量可靠性的影响 365

9．4 环境条件下的可靠性评价 368

9．4．1 湿热条件对复合材料性能的影响 369

9．4．2 腐蚀性介质对复合材料性能的影响 371

9．4．3 冲击载荷对复合材料可靠性的影响 372

9．5 复合材料的无损检测方法 373

9．5．1 通用超声波检测法 373

9．5．2 超声技术的新方法 374

9．5．3 其他检测方法 375

9．6 复合材料质量评价与监控 377

9．6．1 原材料质量控制 377

9．6．2 制备过程的质量控制 378

9．6．3 复合材料质量的评价 380

参考文献 382

第10章 复合材料界面和界面优化设计 张志谦 张国定 385

10．1 复合材料界面的概念 385

10．2．1 改善聚合物基复合材料的原则 386

10．2 聚合物基复合材料界面及改性方法 386

10．2．2 几种聚合物基复合材料的形式及改善界面的途径 389

10．2．3 混杂纤维复合材料的界面 398

10．3 金属基复合材料界面 399

10．3．1 金属基复合材料界面结构及界面反应 400

10．3．2 金属基复合材料界面对性能的影响 405

10．3．3 金属基复合材料界面优化及界面反应控制的途径 409

10．4 复合材料界面表征 412

10．4．1 界面形态及界面层结构的表征 412

10．4．2 界面结合强度的表征 413

10．4．3 衍射法对界面残余应力的表征 420

10．4．4 增强体表面性能的表征 421

10．5 复合材料界面设计优化的系统工程 422

参考文献 424

11．1 环境对材料的要求 427

11．1．1 地球生态环境恶化 427

第11章 复合材料与环境 吴人洁 427

11．1．2 环境要求的材料 428

11．1．3 复合材料与环境关系评价 430

11．2 复合材料的回收与再生 431

11．2．1 复合材料的再生 431

11．2．2 复合材料的回收 437

11．2．3 复合材料在制备过程中的节能作用 442

11．3 废弃物构成的复合材料 446

11．3．1 处理废弃物的前期技术 447

11．3．2 利用固体废弃物构成复合材料 449

11．4 发展与环境友善的“绿色复合材料”的途径 451

11．4．1 可降解的各种聚合物基体与增强体的复合材料 451

11．4．2 仿生物陶瓷基体的复合材料 454

参考文献 455

第12章 复合材料设计的新途径 杜善义 吴林志 458

12．1 复合材料的可设计性 458

12．1．1 复合材料的宏观、细观和微观结构特征 459

12．1．2 复合材料的可设计性 460

12．1．3 复合材料结构设计面临的问题 461

12．2 复合材料设计的基本思想 462

12．2．1 复合材料的设计条件 464

12．2．2 复合材料的选材和成型工艺 465

12．2．3 复合材料的一体化设计——材料—工艺—设计 467

12．2．4 复合材料及其结构的软设计 468

12．3 复合材料的宏观、细观及微观设计 469

12．3．1 细观力学的研究内容及方法 470

12．3．2 复合材料的细观力学及宏观力学分析 471

12．3．3 复合材料细、微观设计 472

12．3．4 复合材料结构设计 481

12．4 复合材料及其结构的虚拟设计 485

12．4．1 虚拟技术的基本概念及特点 485

12．4．2 复合材料分析（数学）模型的建立 486

12．4．3 复合材料的虚拟设计 487

参考文献 492