普通高等教育“十三五”规划教材 复合材料PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1复合材料发展史 1

1.2复合材料的定义 2

1.3复合材料的命名和分类 2

1.4复合材料的特点 4

1.4.1聚合物基复合材料的主要性能 5

1.4.2金属基复合材料的主要性能 6

1.4.3陶瓷基复合材料的主要性能 7

1.4.4水泥基复合材料的主要性能 8

1.5复合材料的发展方向 8

1.5.1发展功能、多功能、机敏、智能复合材料 8

1.5.2仿生复合材料 9

1.5.3纳米复合材料 10

第2章 复合材料的组成材料 11

2.1增强材料 11

2.1.1玻璃纤维 11

2.1.2碳纤维 25

2.1.3高模量有机纤维 30

2.1.4其他增强纤维及材料 34

2.2基体材料 37

2.2.1聚合物基体 37

2.2.2金属基体 54

2.2.3无机非金属基体 59

第3章 复合材料的界面 65

3.1界面和界面的形成 65

3.1.1界面和界相 65

3.1.2界面的形成机理 66

3.1.3界面的作用 68

3.2界面的微观结构 70

3.2.1聚合物基复合材料 70

3.2.2金属基复合材料 72

3.2.3无机非金属基复合材料 76

3.3复合材料界面的表征 77

3.3.1复合材料界面微观力学分析 77

3.3.2界面的成分分析 79

3.3.3界面微观结构的表征 79

3.4增强材料的表面处理及界面改性 79

3.4.1化学偶联剂改性技术 80

3.4.2电化学改进技术 81

3.4.3等离子体处理技术 82

3.4.4增强纤维的表面涂层技术 82

第4章 复合材料设计原理 84

4.1复合材料的可设计性 84

4.1.1复合材料的设计性 84

4.1.2复合效应 85

4.2材料的设计目标和设计类型 87

4.2.1材料的使用性能和设计目标 87

4.2.2复合材料的设计类型 87

4.3复合材料设计的基本思想 88

4.3.1复合材料的结构设计过程 88

4.3.2复合材料的结构设计条件 89

4.3.3材料设计 91

4.3.4结构设计 94

4.3.5复合材料的力学性能设计 97

4.3.6复合材料其他物理性能的复合原理 98

4.3.7复合材料的一体化设计 100

第5章 聚合物基复合材料 102

5.1概述 102

5.2聚合物基复合材料的性能及种类 104

5.2.1聚合物基复合材料的性能 104

5.2.2聚合物基复合材料的种类 108

5.3热固性树脂基复合材料的制造技术 111

5.3.1手糊成型工艺 111

5.3.2模压成型工艺 120

5.3.3缠绕成型工艺 128

5.3.4喷射成型工艺 134

5.3.5拉挤成型工艺 137

5.3.6树脂传递模塑成型工艺 141

5.3.7其他成型工艺 145

5.3.8连接及胶接 149

5.4热塑性聚合物基复合材料的制造技术 149

5.4.1热塑性聚合物基复合材料预浸料制造技术 151

5.4.2非连续纤维复合材料制造技术 154

5.4.3连续纤维复合材料制造技术 158

5.5聚合物基复合材料的应用 161

第6章 金属基复合材料 167

6.1概述 167

6.1.1金属基复合材料的分类 167

6.1.2复合材料的研究历史及现状 168

6.1.3金属基复合材料的研究趋势与展望 168

6.2金属基复合材料的制备技术 170

6.2.1固态制造技术 171

6.2.2液态制造技术 173

6.2.3原位自生成技术 176

6.2.4复合材料的二次加工技术 177

6.3金属基复合材料的性能 179

6.3.1铝基复合材料 179

6.3.2钛基复合材料 185

6.3.3镍基复合材料 186

6.4金属基复合材料的应用 187

6.4.1航天与空间应用 187

6.4.2航空及导弹等应用 188

6.4.3在微电子系统中的应用 189

6.4.4在其他领域的应用 189

第7章 水泥基复合材料 191

7.1概述 191

7.1.1纤维增强水泥基材料的概述 191

7.1.2聚合物混凝土概述 196

7.2水泥基体的种类及性能 197

7.2.1硅酸盐水泥 197

7.2.2掺混合材料的硅酸盐水泥 204

7.2.3硫铝酸盐水泥 208

7.2.4镁质胶凝材料 211

7.2.5其他品种水泥 217

7.3纤维增强水泥基复合材料 220

7.3.1纤维在水泥基复合材料中的作用机理 220

7.3.2玻璃纤维增强水泥基复合材料 224

7.3.3钢纤维增强水泥基复合材料 230

7.3.4其他纤维增强水泥基体复合材料 234

7.4聚合物混凝土复合材料 235

7.4.1聚合物混凝土复合材料的分类与特点 235

7.4.2聚合物混凝土 235

7.4.3聚合物浸渍混凝土 238

7.4.4聚合物改性混凝土 240

7.5水泥基复合材料的应用 242

7.5.1玻璃纤维增强水泥基复合材料的应用 242

7.5.2钢纤维混凝土的应用 244

7.5.3聚合物混凝土的应用 246

第8章 陶瓷基复合材料 252

8.1概述 252

8.1.1连续纤维增强陶瓷基复合材料 252

8.1.2短纤维、晶须增韧陶瓷基复合材料 253

8.1.3颗粒增韧 254

8.2陶瓷基复合材料的成型加工技术 255

8.2.1简介 255

8.2.2连续纤维增强陶瓷基复合材料的制备与加工 255

8.2.3晶须或颗粒增强陶瓷基复合材料的制备与加工 259

8.3陶瓷基复合材料的应用 259

第9章 复合材料实验 261

实验1通用热固性树脂基本性能测试 261

实验1-1环氧树脂的环氧值测定 261

实验1-2不饱和聚酯树脂酸值测定 262

实验1-3酚醛树脂凝胶、挥发分、树脂含量和固体含量测定 263

实验1-4环氧树脂热固化制度的制定方法实验 264

实验1-5树脂浇铸体制作及其巴科尔硬度测试 267

实验2纤维、织物基本性能及纤维与稀树脂溶液的接触角测定 269

实验2-1单丝强度和弹性模量测定 269

实验2-2丝束（复丝）表观强度和表观模量测定 270

实验2-3织物厚度、单位面积质量测定 271

实验2-4纤维与稀树脂溶液的接触角测定 272

实验3复合材料工艺方法试验 275

实验3-1手糊成型工艺试验 275

实验3-2复合材料模压工艺试验 277

实验3-3层压工艺试验 280

实验3-4热塑性塑料注射成型 282

实验3-5纤维缠绕工艺试验 284

实验3-6预浸料质量检验方法 288

实验4复合材料基本力学性能测试 293

实验4-1单向纤维复合材料实验样品制作 293

实验4-2单向纤维复合材料基本力学性能测定 299

实验4-3复合材料层压板拉伸试验 302

实验4-4复合材料层压板压缩试验 305

实验4-5复合材料层压板层间剪切试验 306

实验4-6复合材料弯曲试验 307

实验4-7复合材料简支梁式冲击韧性试验 309

实验5复合材料其他性能的测试 312

实验5-1树脂基体浇铸体马丁耐热和热变形温度测定 312

实验5-2复合材料电阻系数测定 315

实验5-3复合材料介电系数和介电损耗角正切测定 317

实验5-4复合材料热导率测定 320

实验5-5复合材料平均比热容测定 323

实验5-6纤维增强塑料燃烧性能试验方法——炽热棒法 326

实验5-7玻璃纤维增强塑料燃烧性能试验方法——氧指数法 328

实验5-8塑料燃烧性能试验方法——水平燃烧法 329

实验5-9复合材料加速老化试验 331

实验5-10复合材料耐腐蚀性试验 332

参考文献 336