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1　复合材料基础 1

1.1 复合材料发展概况 1

1.2　复合材料的定义、命名和分类 2

1.2.1 复合材料的定义 2

1.2.2 复合材料的命名 2

1.2.3 复合材料的分类 2

1.3　复合材料的组成 3

1.3.1 复合材料的基体 3

1.3.2 复合材料增强体 7

1.3.3　复合材料界面 8

1.4　复合材料复合原理 10

1.4.1 颗粒增强原理 10

1.4.2 单向排列连续纤维增强复合材料 12

1.4.3 短纤维增强原理 16

参考文献 21

2　复合材料增强体 23

2.1　玻璃纤维增强体 23

2.1.1 玻璃纤维的发展历史 23

2.1.2 玻璃纤维的特点及分类 23

2.1.3 玻璃纤维的制造方法 24

2.1.4　玻璃纤维的性能 25

2.1.5 玻璃纤维的表面处理 26

2.2　碳纤维增强体 27

2.2.1 碳纤维的发展历史 27

2.2.2　碳纤维的特点及分类 27

2.2.3 聚丙烯腈基碳纤维 27

2.2.4　沥青基碳纤维 28

2.2.5　碳纤维的结构 29

2.2.6 碳纤维的物理性能与化学性能 30

2.3　氧化铝系纤维增强体 31

2.3.1 氧化铝质纤维发展历史 31

2.3.2　连续氧化铝质纤维的制备 32

2.3.3 连续氧化铝质纤维的性能 32

2.3.4　氧化铝短纤维的制造方法 34

2.4　碳化硅质纤维增强体 35

2.4.1 先驱丝法制备碳化硅纤维 35

2.4.2 化学气相沉积法制备碳化硅纤维 39

2.5　芳纶纤维增强体 40

2.5.1 Kevlar纤维的制备 40

2.5.2 芳纶纤维的结构 41

2.5.3 芳纶纤维的性能 41

2.5.4 芳纶纤维的应用 42

2.6　硼纤维增强体 43

2.6.1 硼纤维的发展历史 43

2.6.2　硼纤维的制造 43

2.6.3　硼纤维的性能 44

2.6.4　硼纤维的应用 44

2.7 晶须 44

2.7.1 晶须的生长机制 45

2.7.2 晶须的制备方法 46

2.7.3 晶须的性能 47

2.7.4　硼酸铝晶须 47

2.7.5 晶须的应用与前景 48

2.8　纤维预制体 48

2.8.1 纤维预制体的分类 48

2.8.2 纤维预制体的二维织造工艺 48

2.8.3 三维纺织工艺 50

参考文献 53

3　聚合物基复合材料 54

3.1 概述 54

3.1.1 聚合物基复合材料的发展 54

3.1.2 聚合物基复合材料的定义和分类 55

3.1.3 聚合物基复合材料的特点 55

3.2　聚合物基体 57

3.2.1 概述 57

3.2.2　热固性基体 59

3.2.3 热塑性基体 63

3.3　聚合物基复合材料界面 65

3.3.1 聚合物基复合材料界面的形成 65

3.3.2 改善聚合物基复合材料界面的原则 65

3.3.3 聚合物基复合材料的界面及改善途径 66

3.4　聚合物基复合材料的制备工艺 70

3.4.1 复合材料预浸料、预混料的制备 71

3.4.2 手糊成型 78

3.4.3 袋压成型 78

3.4.4 缠绕成型 79

3.4.5 拉挤成型 80

3.4.6　模压成型 81

3.4.7　树脂传递模塑 82

3.4.8 纤维增强热塑性聚合物（FRTP）成型技术 83

3.4.9 注射成型 83

3.5　聚合物基复合材料的力学性能 84

3.5.1 静态力学性能 84

3.5.2　疲劳性能 86

3.5.3 冲击和韧性 86

参考文献 88

4　金属基复合材料 89

4.1 概述 89

4.1.1 金属基复合材料的发展 89

4.1.2 金属基复合材料的分类 90

4.1.3 金属基复合材料的性能特点 93

4.2　金属基复合材料的基体 93

4.2.1 基体的选用原则 94

4.2.2　各类金属基体 94

4.3　金属基复合材料的制造方法 100

4.3.1 固态法 101

4.3.2 液态法 102

4.3.3　原位复合法 105

4.4　金属基复合材料的界面 108

4.4.1 金属基复合材料界面结构及界面反应 109

4.4.2 界面对金属基复合材料性能的影响 112

4.4.3 界面优化及界面反应控制途径 114

4.5　金属基复合材料的性能与应用 116

4.5.1 铝基复合材料 116

4.5.2　镁基复合材料 121

4.5.3　钛基复合材料 123

4.5.4 金属间化合物基复合材料 124

4.5.5 混杂增强金属基复合材料 125

参考文献 125

5　陶瓷基复合材料 127

5.1　第二相颗粒增韧 127

5.1.1 热膨胀失配增韧机制与增韧效果预测 127

5.1.2 应力诱导微裂纹区增韧机制 130

5.1.3 残余应力场增韧机制 131

5.1.4 颗粒的裂纹桥联增韧机制 132

5.2　ZrO2相变增韧陶瓷 133

5.2.1　ZrO2相变增韧机理 133

5.2.2　ZrO2增韧陶瓷性能及用途 137

5.3　晶须增韧陶瓷 140

5.3.1 晶须的增韧机制 140

5.3.2 影响韧化行为的因素 141

5.3.3 晶须增韧陶瓷基复合材料的制备技术 142

5.3.4 晶须增韧陶瓷基复合材料的性能与应用 144

5.4　纤维增韧陶瓷基复合材料 149

5.4.1 纤维增韧陶瓷基复合材料力学行为与增韧机制 149

5.4.2 纤维增韧陶瓷基复合材料制备技术 151

5.4.3 纤维增韧陶瓷基复合材料界面和界面控制 159

5.4.4 碳纤维SiC基复合材料 164

5.4.5 纤维增韧氧化物基复合材料 169

5.4.6 纤维增韧玻璃陶瓷基复合材料 177

5.5　仿生结构陶瓷基复合材料 179

5.5.1 贝壳珍珠层的微观结构与力学性能 180

5.5.2 仿生结构陶瓷基复合材料设计思路与制备工艺 186

5.5.3 层状陶瓷基复合材料增韧机制 188

5.5.4　Si3N4基层状复合陶瓷材料 189

5.5.5 氧化物基层状结构复合材料 204

参考文献 210

6　碳／碳复合材料 214

6.1 碳／碳复合材料的发展和特点 214

6.2　碳／碳复合材料的制造工艺 215

6.2.1 碳／碳复合材料的制备过程 215

6.2.2 等温化学气相渗透（ICVI） 217

6.2.3 热梯度化学气相渗透（TCVI） 218

6.2.4 化学液相气化渗透（CLVI） 219

6.2.5 浸渍热解工艺 220

6.2.6 热解碳的微观结构和沉积形成机理 222

6.2.7 制备工艺的计算机模拟 224

6.3　碳／碳复合材料的性能 227

6.3.1 力学性能 227

6.3.2　热物理性能 229

6.3.3　抗烧蚀性能 230

6.3.4 疲劳特性 230

6.3.5 摩擦磨损性能 231

6.3.6　生物相容性 233

6.4　碳／碳复合材料抗氧化技术 234

6.4.1 碳／碳复合材料的氧化机理 234

6.4.2 基体改性技术 234

6.4.3 抗氧化涂层技术 235

6.5　碳／碳复合材料的应用 237

6.5.1 热结构部件的应用 237

6.5.2 耐烧蚀材料的应用 238

6.5.3 高性能刹车材料的应用 240

6.5.4 生物医学方面的应用 240

6.5.5 其他方面的应用 241

参考文献 241