第一章 绪论 1
1．1 复合材料的定义、金属基复合材料的分类 1
1．2 金属基复合材料的性能特点 3
第二章 金属基复合材料设计的基本原则 7
2．1 金属基复合材料体系选择及材料设计 7
2．1．1 结构复合材料的体系选择及材料设计 7
2．1．2 功能复合材料的材料设计 9
2．2 金属基复合材料工艺方法的选择 9
第三章 基体材料 11
3．1 选择基体的原则 11
3．1．1 金属基复合材料的使用要求 11
3．1．2 金属基复合材料组成的特点 12
3．1．3 基体金属与增强物的相容性 12
3．2 结构复合材料的基体 13
3．2．1 用于450℃以下的轻金属基体——铝、镁合金 14
3．2．2 用于450～700℃的复合材料的金属基体 14
3．2．3 用于1000℃以上的高温复合材料的金属基体 14
3．3 功能用金属基复合材料的基体 16
第四章 增强物 16
4．1 增强物的分类 17
4．1．1 纤维类增强物 17
4．1．2 颗粒类增强物 17
4．1．3 晶须类增强物 17
4．1．4 金属丝 18
4．2 碳纤维 18
4．2．1 碳纤维的生产 19
4．2．2 碳纤维的结构 22
4．2．3 碳纤维的性能 24
4．3 硼纤维 26
4．3．1 硼纤维的制造 26
4．3．2 硼纤维的性能 27
4．4 碳化硅纤维 27
4．4．1 烧结法碳化硅纤维 28
4．4．2 气相法碳化硅纤维 28
4．6 陶瓷纤维及金属丝 30
4．5．1 氧化铝纤维 30
4．5．2 金属丝 31
4．6 晶须及颗粒类增强物 32
第五章 复合材料性能的复合准则 34
5．1 力学性能的复合准则 34
5．1．1 连续纤维增强复合材料力学性能的复合准则 36
5．1．2 非连续纤维增强复合材料力学性能的复合准则 40
5．1．3 颗粒增强复合材料的弹性特性和强度 43
5．2 物理性能的复合准则 44
6．2．1 密度 44
5．2．2 热膨胀系数 44
5．2．3 导热率 46
5．2．4 比热 47
5．2．5 电导率 47
5．2．6 其他物理性能 48
第六章 金属基复合材料中的界面 49
6．1 界面的基本概念 49
6．1．1 界面的定义 49
6．1．2 界面的效应 49
6．1．3 界面的分类 50
6．2 界面的物理化学特性 51
6．2．1 润湿现象 51
6．2．2 基体与增强物之间的化学相容性 54
6．2．3 界面结合力和界面结合类型 67
6．2．4 界面的稳定性 68
6．3 界面的力学特性 70
6．3．1 基体与增强物之间的力学相容性，界面的力学环境 70
6．3．2 界面的力学理论 74
6．4 金属基复合材料的界面设计 86
第七章 金属基复合材料的破坏机理 88
7．1 脆性纤维增强金属基复合材料破坏过程的特点及微观机制分析 88
7．2 复合材料各组元的力学相互作用 90
7．2．1 纤维和基体的共同变形 91
7．2．2 复合材料组元间的应力再分配 91
7．3 复合材料破坏过程的发展阶段 103
7．3．1 研究复合材料破坏过程的概率方法 103
7．3．2 损伤统计累积时复合材料的承载能力 103
7．3．3 损伤累积函数和短纤维段的强度分布 105
7．3．4 向复合材料完全破坏过渡 106
7．3．5 组元的物理化学相互作用对金属基复合材料的破坏机理及强度酌影响 109
7．4 长纤维增强金属基复合材料的破坏机制 111
7．6 短纤维增强复合材料的破坏机制 113
7．5．1 等长纤维增强复合材料 113
7．5．2 不等长纤维增强复合材料 114
第八章 金属基复合材料的制造方法 117
8．1 金属基复合材料制造的难点及解决的途径 117
8．2 金属基复合材料制造方法的分类 121
8．2．1 固态法 123
8．2．2 液态法 129
8．2．3 其他复合制造方法 140
8．3 金属基复合材料制造方法的比较和发展前景 142
8．4 金属基复合材料的二次加工 143
8．4．1 铸造成型 143
8．4．2 挤压、模锻等塑性成型 144
8．4．3 机械切削加工 145
8．4．4 焊接 146
第九章 金属基复合材料的性能和应用 147
9．1 金属基复合材料的性能 147
9．2 铝、镁基复合材料的性能及应用 149
9．2．1 长纤维增强铝基复合材料的性能 149
9．2．2 短纤维增强铝基复合材料的性能 166
9．2．3 晶须和颗粒增强铝基复合材料的性能 168
9．2．4 铝基复合材料的应用 175
9．2．5 镁基复合材料的性能和应用 176
9．3 钛基复合材料的性能和应用 186
9．4 耐高温金属基复合材料的性能和应用 189
9．5 其他金属基复合材料的性能和应用 192
第十章 金属基复合材料的分析测试方法 194
10．1 金属基复合材料的力学性能测试 194
10．1．1 强度控制设计参数的测试 194
10．1．2 断裂控制设计性能参数的测试 201
10．1．3 界面强度的测试 204
10．1．4 残余应力的测试 206
10．2 金属基复合材料的物理性能的测试 208
10．2．1 热膨胀系数的测定 208
10．2．2 导热系数的测定 210
10．2．3 内耗的测定 212
10．3 金属基复合材料组织结构分析方法 214
10．3．1 纤维 214
10．3．2 界面 216
参考文献 219