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第1章 绪论 1

1.1 无机聚合物的发展历史与现状 1

1.1.1 发展历史回顾 1

1.1.2 国内外研究现状 6

1.2 无机聚合物的概念与内涵 11

1.3 无机聚合物材料的分类 14

1.4 无机聚合物材料的特点与性能优势 15

1.5 无机聚合物材料的发展展望 18

1.5.1 重点学术问题 18

1.5.2 工艺优化与工程化研制等方面的问题 19

1.6 本章小结 20

参考文献 20

第2章 无机聚合物的晶体化学基础 25

2.1 晶体与非晶体 25

2.1.1 天然硅酸盐晶体结构 25

2.1.2 天然铝硅酸盐晶体结构 39

2.1.3 非晶态与玻璃结构 44

2.1.4 非晶的晶化 48

2.2 无机聚合物的晶体化学 50

2.2.1 无机聚合物的组成 50

2.2.2 无机聚合物的空间结构 50

2.2.3 无机聚合物中的化学键 52

2.3 本章小结 52

参考文献 52

第3章 无机聚合物的聚合反应机理 54

3.1 高岭土向偏高岭土转变过程机制 54

3.1.1 偏高岭土的形成过程与化学活性 54

3.1.2 煅烧温度对高岭土热转变的影响 55

3.1.3 保温时间对高岭土热转变的影响 62

3.1.4 高岭土向偏高岭土的转变机制 66

3.1.5 本节小结 68

3.2 铝硅酸盐无机聚合物的聚合反应机理概述 69

3.2.1 聚合反应的驱动力 69

3.2.2 铝硅酸盐聚合物的聚合反应机理 69

3.2.3 本节小结 74

3.3 基于合成偏高岭土的铝硅酸盐聚合物的聚合反应机理 74

3.3.1 偏高岭土的合成和表征 75

3.3.2 基于合成偏高岭土的K-PSS铝硅酸盐聚合反应产物的微观形貌分析 77

3.3.3 偏高岭土在碱性硅酸盐溶液中水解产物的预测 84

3.3.4 基于合成偏高岭土的K-PSS铝硅酸盐聚合物的聚合反应机理 86

3.3.5 本节小结 87

3.4 本章结语 87

参考文献 87

第4章 无机聚合物的制备工艺、组织结构与性能 93

4.1 KGP铝硅酸盐无机聚合物的制备工艺 93

4.2 KGP无机聚合物的显微组织及影响因素 95

4.2.1 成型固化（养护）工艺的影响 96

4.2.2 碱激发剂含量的影响 102

4.2.3 原料高岭土煅烧温度的影响 104

4.2.4 本节小结 108

4.3 无机聚合物的性能及其影响因素 108

4.3.1 无机聚合物的性能特点概述 108

4.3.2 力学性能及其影响因素 109

4.3.3 低热导与保温隔热性质 114

4.3.4 高温耐热性 115

4.3.5 不燃烧性质 118

4.3.6 有毒与放射性核废料固封性质 118

4.3.7 其他性质 119

4.3.8 本节小结 119

4.4 本章结语 120

参考文献 120

第5章 无机聚合物基复合材料的制备工艺方法 125

5.1 无机聚合物基复合材料的成型工艺 125

5.1.1 手工涂敷工艺 126

5.1.2 喷射成型工艺 127

5.1.3 预浸料工艺 128

5.1.4 树脂传递模塑工艺 129

5.1.5 浸渍或浸渗工艺 129

5.1.6 拉挤成型工艺 130

5.1.7 缠绕成型工艺 130

5.2 无机聚合物基复合材料的固化／养护工艺 131

5.2.1 常压固化 131

5.2.2 加压固化 132

5.2.3 真空袋固化 132

5.2.4 热压罐固化 133

5.3 无机聚合物基复合材料成型工艺选用的原则 135

5.4 本章小结 136

参考文献 136

第6章 无机聚合物基复合材料的组织性能与断裂行为 137

6.1 颗粒增强K-PSS无机聚合物基复合材料 137

6.1.1 Al2O3p/K-PSS复合材料的制备和组织性能 137

6.1.2 Crp/K-PSS复合材料的组织性能 142

6.1.3 漂珠／K-PSS复合材料的组织性能 145

6.1.4 本节小结 155

6.2 短纤维增强K-PSS基复合材料 156

6.2.1 无序分布短碳纤维（Csf）增强K-PSS基复合材料 156

6.2.2 层状分布短碳纤维增强K-PSS基复合材料的力学性能与断裂行为 161

6.2.3 纤维表面涂敷Ni-P对Csf/K-PSS材料力学性能与断裂行为的影响 180

6.2.4 短碳化硅纤维（SiCsf）增强K-PSS基复合材料 186

6.2.5 Csf-Al2O3p复合增强K-PSS基复合材料 197

6.2.6 本节小结 203

6.3 单向连续纤维增强无机聚合物基复合材料 204

6.3.1 单向连续碳纤维（Cuf）增强（Cs，K）-PSS基复合材料 204

6.3.2 单向连续碳化硅纤维（SiCuf）增强K-PSS基复合材料 212

6.3.3 单向连续SiCuf与Al2O3p复合增强K-PSS基复合材料 224

6.3.4 本节小结 228

6.4 层布不锈钢纤维网及其与Crp复合增强K-PSS基复合材料 229

6.4.1 纤维网体积分数对K-PSS基复合材料组织与性能的影响 229

6.4.2 网孔径大小对（不锈钢纤维网-Crp）／K-PSS材料组织与性能的影响 233

6.4.3 Crp粗细对（不锈钢纤维网-Crp）／K-PSS材料组织与性能的影响 237

6.4.4 基体硅铝比对（不锈钢纤维网-Crp）／KGP材料组织与性能的影响 241

6.4.5 本节小结 245

6.5 本章结语 245

参考文献 245

第7章 短纤维增强无机聚合物基复合材料的力学性能预测 249

7.1 短纤维增强无机聚合物基复合材料抗弯强度的预测 249

7.1.1 短纤维增强复合材料的强度理论 249

7.1.2 短纤维增强KGP基复合材料抗弯强度的预测及分析 250

7.2 短纤维增强KGP基复合材料弹性模量的预测 252

7.2.1 单向短纤维复合材料的模量预测 252

7.2.2 乱向短纤维复合材料的模型及预测 254

7.2.3 短纤维增强KGP基复合材料弹性模量的预测及验证 255

7.3 短纤维增强KGP基复合材料纤维拔出能的计算 256

7.3.1 短纤维增强复合材料中单根纤维的拔出能 256

7.3.2 短纤维增强复合材料中纤维的拔出能 257

7.3.3 短纤维增强KGP基复合材料纤维拔出能的预测及验证 259

7.4 本章小结 261

参考文献 261

第8章 铝硅酸盐无机聚合物陶瓷化机制与结晶动力学 263

8.1 铝硅酸盐无机聚合物的热演化机制 263

8.1.1 KGP的热重／差热分析 263

8.1.2 KGP的热收缩分析 264

8.1.3 KGP的物相演化 265

8.1.4 KGP的烧结动力学 273

8.1.5 KGP的晶化动力学 274

8.1.6 KGP陶瓷化产物的种类与组织性能 276

8.2 Cs＋等量替代K＋对铝硅酸盐聚合物陶瓷化的影响 279

8.2.1 CsxK1-xGP的热重／差热分析 279

8.2.2 CsxK1-xGP的热收缩分析 280

8.2.3 CsxK1-xGP的物相组成及演化 282

8.2.4 CsxK1-xGP的显微组织演化 283

8.2.5 CsxK1-xGP的晶化动力学 283

8.3 Cs＋等量替代K＋对白榴石立方相向四方相转变的影响 285

8.3.1 不同Cs＋含量CsxK1-xGP陶瓷化产物的结构 285

8.3.2 CsxK1-xGP陶瓷化产物的形貌 287

8.3.3 CsxK1-xGP陶瓷化产物的热膨胀性能 287

8.4 本章小结 288

参考文献 289

第9章 无机聚合物转化法制备陶瓷基复合材料的组织与性能 292

9.1 Csf/K-PSS复合材料陶瓷化处理后的组织与性能 292

9.1.1 Csf/K-PSS复合材料陶瓷化处理后的物相 292

9.1.2 Csf/K-PSS复合材料高温处理后的显微组织 295

9.1.3 Csf/K-PSS复合材料高温处理后的尺寸变化 297

9.1.4 Csf/K-PSS复合材料陶瓷化处理后的力学性能与断裂行为 298

9.1.5 本节小结 302

9.2 Cuf/K-PSS材料陶瓷化处理后的组织结构和力学性能 303

9.2.1 成分设计与处理工艺 303

9.2.2 陶瓷化处理后复合材料的收缩率与表观密度 304

9.2.3 陶瓷化处理后复合材料的物相组成 305

9.2.4 陶瓷化处理后Cuf/KGP复合材料的显微组织形貌 307

9.2.5 陶瓷化处理后复合材料的纤维／基体TEM界面结构 309

9.2.6 陶瓷化处理对Cuf/KGP复合材料力学性能与断裂行为的影响 312

9.2.7 本节小结 315

9.3 Cuf/CsKGP复合材料陶瓷化处理后的组织结构与性能 315

9.3.1 Cuf/CsKGP复合材料的热分析 315

9.3.2 陶瓷化处理后Cuf/CsKGP复合材料的物相组成 316

9.3.3 陶瓷化处理后Cuf/CsKGP复合材料的收缩率与表观密度 316

9.3.4 陶瓷化处理后Cuf/CsKGP复合材料的界面形貌 317

9.3.5 陶瓷化处理后Cuf/CsKGP复合材料的力学性能与断裂行为 318

9.3.6 陶瓷化处理后Cuf/CsKGP复合材料的热膨胀性质 321

9.3.7 本节小结 321

9.4 不锈钢纤维网／K-PSS复合材料陶瓷化处理后的组织与力学性能 322

9.4.1 不锈钢纤维网／K-PSS复合材料陶瓷化处理后的物相变化 322

9.4.2 不锈钢纤维网／K-PSS复合材料陶瓷化处理后的密度及质量损失 322

9.4.3 不锈钢纤维网／K-PSS复合材料陶瓷化处理后的组织形貌 323

9.4.4 不锈钢纤维网／K-PSS复合材料陶瓷化处理后的室温力学性能 324

9.4.5 本节小结 325

9.5 本章结语 325

参考文献 326

第10章 氧化气氛高温暴露对SiCf/K-PSS复合材料性能的影响 328

10.1 SiCuf/K-PSS复合材料空气中高温暴露后的组织结构 328

10.1.1 SiCuf/K-PSS复合材料空气中高温暴露后的物相 328

1O.1.2 SiCu/K-PSS复合材料空气中高温暴露后的表面形貌及界面特征 329

10.1.3 SiCu/K-PSS复合材料空气中高温暴露后的线性收缩及质量亏损 335

1O.1.4 SiCuf/K-PSS复合材料空气中高温暴露后的表观密度 337

10.2 SiCuf/K-PSS复合材料空气中高温暴露后的力学性能 338

10.3 SiCuf/K-PSS复合材料空气中高温暴露后的断裂行为 341

10.4 SiCuf/K-PSS复合材料空气中高温暴露后的强韧化机理及断裂机制 343

10.5 本章小结 344

参考文献 345

第11章 Sol-SiO2浸渍处理对Cf/K-PSS陶瓷化复合材料力学性能的影响 347

11.1 Cf/K-PSS复合材料陶瓷化后的sol-SiO2浸渍处理与室温力学性能 347

11.1.1 Cf/K-PSS陶瓷化复合材料的sol-SiO2浸渍处理工艺 347

11.1.2 Sol-SiO2浸渍处理后Cf/K-PSS陶瓷化复合材料的物相 348

11.1.3 Sol-SiO2浸渍处理后Cf/K-PSS陶瓷化复合材料的显微组织 349

11.1.4 Sol-SiO2浸渍处理后Cf/K-PSS陶瓷化复合材料的室温力学性能 351

11.2 Sol-SiO2浸渍处理后复合材料的高温力学性能和断裂行为 352

11.2.1 Sol-SiO2浸渍处理后复合材料的高温力学性能 352

11.2.2 Sol-SiO2浸渍处理后复合材料的高温断裂行为 356

11.3 Cf/K-PSS陶瓷化复合材料sol-SiO2浸渍处理后的氧化损伤行为与机制 360

11.3.1 碳纤维在空气中的氧化动力学 360

11.3.2 Sol-SiO2浸渍处理复合材料在空气中的非等温氧化行为 362

11.3.3 高温空气中复合材料增强碳纤维的氧化损伤行为 362

11.3.4 复合材料浸渍处理后的等温氧化行为 365

11.4 Cf/K-PSS陶瓷化复合材料在空气中高温暴露后的力学性能与断裂行为 368

11.5 本章小结 370

参考文献 371

第12章 无机聚合物及其复合材料的工程应用 373

12.1 在基础设施与建筑物上的应用 373

12.1.1 新型建筑与装饰材料 373

12.1.2 快速固化材料 374

12.1.3 传统建筑物的加固防腐处理 375

12.1.4 建筑工程用保温防火材料 376

12.2 有毒及放射性废料的固封 379

12.3 耐火材料工业方面的高温铸造模具材料 381

12.4 汽车、船舶等发动机排气管轻质保温隔热材料 383

12.5 飞机和轮船等防火阻燃内衬材料 385

12.6 航空航天器吸波屏蔽或隐身／防热／结构一体化材料 389

12.7 海上石油钻井平台上的应用 389

12.8 海上风力发电机叶片上的应用 390

12.9 其他领域的潜在应用 391

12.10 本章小结 391

参考文献 392

英文专业词汇索引 394