先进复合材料PDF电子书下载

第一章　概论 1

1.1　复合材料的发展概况 1

1.2　复合材料的定义 4

1.3　复合材料的命名和分类 5

1.3.1　复合材料的命名 5

1.3.2　复合材料的结构 5

1.3.3　复合材料的分类 6

1.4　复合材料的特性 7

1.4.1　聚合物基复合材料的性能特点 8

1.4.2　金属基复合材料的性能特点 9

1.4.3　陶瓷基复合材料的性能特点 11

1.5　复合材料的应用 12

1.5.1　在航空航天工业中的应用 12

1.5.2　复合材料在其他行业上的应用 13

第二章　复合材料的增强体 14

2.1　概述 14

2.1.1　纤维状增强材料的特点 14

2.1.2　增强体的分类 15

2.2　玻璃纤维 16

2.2.1　玻璃纤维的组成及分类 16

2.2.2　玻璃纤维的结构 17

2.2.3　玻璃纤维的性质 18

2.2.4　玻璃纤维及玻璃制品的制备 20

2.2.5　特种玻璃纤维 23

2.3　碳纤维 25

2.3.1　碳纤维的分类 25

2.3.2　碳纤维的制造 25

2.4　硼纤维 33

2.4.1　概述 33

2.4.2　硼纤维的制造 33

2.4.3　硼纤维的性能 35

2.4.4　硼纤维的应用 35

2.5.1　概述 36

2.5.2　碳化硅纤维的制造 36

2.5　碳化硅纤维 36

2.5.3　碳化硅纤维的结构 38

2.5.4　碳化硅纤维的性能 40

2.5.5　碳化硅纤维的应用 41

2.6　氧化铝纤维 42

2.6.1　氧化铝系列纤维的特性 42

2.6.2　连续氧化铝纤维的制备方法 43

2.6.3　氧化铝纤维的应用 44

2.7　晶须 44

2.7.1　概述 44

2.7.2　晶须的性能及应用 44

2.7.3　其他新型晶须 44

2.8.1　芳纶纤维的结构 45

2.8　芳纶 45

2.8.2　Kevlar纤维的制备 47

2.8.3　Kevlar纤维的性能 48

2.8.4　Kevlar纤维的品种与规格 51

2.8.5　Kevlar纤维的应用 52

第三章　复合材料设计原理 53

3.1　概述 53

3.2　复合材料的可设计性 53

3.3　复合材料设计的基本思想 54

3.3.1　复合材料的结构设计过程 54

3.3.2　复合材料的结构设计条件 55

3.3.3　材料设计 57

3.3.4　结构设计 62

3.3.5　复合材料的力学性能设计 66

3.3.6　复合材料其他物理性能的复合原理 67

3.3.7　复合材料的制造选择 69

3.3.8　复合材料的一体化设计——材料—工艺—设计 69

第四章　复合材料的界面 70

4.1　复合材料界面的概念 70

4.2　复合材料的界面 71

4.2.1　聚合物基复合材料的界面 71

4.2.2　金属基复合材料的界面 77

4.2.3　陶瓷基复合材料的界面 81

4.3.1　增强材料的表面特性 82

4.3　增强材料的表面处理 82

4.3.2　玻璃纤维的表面处理 83

4.3.3　碳纤维的表面处理 87

4.3.4　芳纶的表面处理 89

4.3.5　金属纤维 90

4.3.6　超高相对分子质量聚乙烯纤维 91

第五章　聚合物基复合材料 92

5.1　概述 92

5.2　聚合物基体 92

5.2.1　聚合物的基本概念 92

5.2.2　聚合物材料分类 94

5.2.4　聚合物的合成 95

5.2.3　聚合物的命名 95

5.3　聚合物的结构 96

5.3.1　大分子链结构 96

5.3.2　聚合物的聚集态结构 99

5.4　温度对高聚物结构性能的影响 101

5.4.1　线型无定型高聚合物形变与温度的关系 101

5.4.2　晶态聚合物形变与温度的关系 102

5.4.3　体型聚合物形变与温度的关系 102

5.5　聚合物的基本性能 103

5.5.1　聚合物的物理性能 103

5.5.2　聚合物的力学性能 103

5.5.3　聚合物的其他性能 105

5.6　复合材料用聚合物基体 108

5.6.1　环氧树脂 108

5.5.4　聚合物材料的发展 108

5.6.2　不饱和聚酯 117

5.6.3　酚醛树脂 118

5.6.4　呋喃树脂 121

5.6.5　聚酰亚胺 122

5.6.6　有机硅树脂 124

5.6.7　高性能热塑性树脂基体 124

5.7　聚合物基复合材料的制造工艺和方法 129

5.7.1　手糊成型 129

5.7.2　模压成型 132

5.7.3　缠绕成型 136

5.7.4　喷射成型 139

5.7.5　树脂传递模塑及树脂膜熔渗 141

5.7.6　注射成型 145

5.7.7　拉挤成型 145

5.7.8　真空压力成型 146

5.8　聚合物基复合材料的力学性能 147

5.8.1　热固性复合材料 147

5.8.2　热塑性复合材料 149

5.9　聚合物基复合材料的应用 150

5.9.1　聚合物基复合材料在航空航天工业上的应用 151

5.9.2　聚合物基复合材料在其他工业产品上的应用 151

6.2　金属基体 153

6.1　概述 153

第六章　金属基复合材料 153

6.2.1　金属材料的力学性能 154

6.2.2　金属材料的物理和化学性能 155

6.2.3　金属的晶体结构和晶体缺陷 156

6.2.4　常用金属基体材料 160

6.2.5　选择金属基体的原则 163

6.3　金属基复合材料各论 166

6.3.1　金属基复合材料的分类 166

6.3.2　金属基复合材料中常用的增强体及特性 166

6.3.3　金属基复合材料的强度及模量 167

6.3.4　金属基复合材料界面结构及特性 168

6.3.5　改善金属基体与增强体之间相容性的方法 172

6.3.6　金属基复合材料的制造方法 173

6.3.7　铝基复合材料 181

6.3.8　镁基复合材料 189

6.3.9　钛基复合材料 190

6.3.10　铜基复合材料 192

第七章　陶瓷基复合材料 194

7.1　概述 194

7.2　陶瓷基体 194

7.2.1 陶瓷的晶体结构 194

7.2.2　常用陶瓷基体材料 197

7.3　陶瓷基复合材料 200

7.3.1 陶瓷基复合材料的分类 200

7.3.2　陶瓷基复合材料中常用的增强体及特性 201

7.3.3　纤维增强陶瓷基复合材料 202

7.3.4　短纤维、晶须及颗粒增韧陶瓷基复合材料 204

7.3.5　陶瓷基复合材料的显微组织 208

7.3.6　陶瓷基复合材料的制造 209

7.3.7　陶瓷基复合材料的应用 213

第八章　C/C复合材料 215

8.1　概述 215

8.2　C/C复合材料用碳纤维的选择 215

8.3　C/C复合材料的基体前驱体 215

8.4　C/C复合材料的制备 216

8.4.1　预成型坯体 216

8.4.2　致密化处理 217

8.5　C/C复合材料的性能 221

8.6　C/C复合材料的应用 224

第九章　功能复合材料 227

9.1　概述 227

9.2　功能复合材料的设计 227

9.2.1　功能复合材料调整优值的途径 227

9.2.2　功能复合材料的复合效应 229

9.3　功能复合材料类别及应用情况 230

9.4　磁性复合材料 231

9.4.1　永磁复合材料 231

9.4.2　软磁复合材料 231

9.4.3　磁记录复合材料 232

9.4.4　磁流体 234

9.5　导电复合材料 235

9.5.1　金属填充材料的导电特性 236

9.5.2　聚合物基导电复合材料 236

9.5.3　陶瓷基导电复合材料 239

9.5.4　金属基导电复合材料 239

9.5.5　电屏蔽复合材料 239

9.5.6　超导复合材料 240

9.6　压电复合材料 241

9.6.1　概述 241

9.6.2 压电复合材料类型及制备方法 241

9.7.1　摩阻复合材料 244

9.7　摩擦功能复合材料 244

9.7.2　减摩复合材料 245

9.8　阻尼功能复合材料 247

9.9　梯度功能复合材料 250

9.9.1　概述 250

9.9.2　梯度功能复合材料的制备方法 251

9.9.3　功能梯度材料的应用 253

9.10　其他功能复合材料 255

9.10.1　热功能复合材料 255

9.10.2　隐身复合材料 257

9.10.3　光功能复合材料 258

9.10.4　仿生复合材料 259

参考文献 260