第1章 金属基复合材料概论 1
1.1 金属基复合材料的基本概念 1
1.2 金属基复合材料的分类 2
1.2.1 按增强体类型分类 2
1.2.2 按基体类型分类 3
1.2.3 按材料特性分类 3
1.3 金属基复合材料的产生与发展 4
1.3.1 国外金属基复合材料应用技术的发展 5
1.3.2 我国金属基复合材料的发展 10
1.4 金属基复合材料研究的科学与技术问题 13
1.5 金属基复合材料设计的基本原则 14
1.6 金属基复合材料的发展趋势 16
1.6.1 材料仿生设计 17
1.6.2 纳米尺度增强体的应用 18
1.6.3 超常性能复合材料 19
1.6.4 高强度、高韧性复合材料 20
1.6.5 制备技术的低成本化 20
1.6.6 废料再利用和回收技术 21
参考文献 21
第2章 金属基复合材料压力浸渗工艺原理 25
2.1 金属基复合材料的主要制备方法 25
2.1.1 固态法 25
2.1.2 液态法 26
2.1.3 气态法 30
2.2 液态浸渗的一般问题 30
2.3 压力浸渗的典型工艺及缺陷形式 35
2.3.1 普通压力浸渗工艺与气孔缺陷 36
2.3.2 自排气压力浸渗工艺过程与缺陷形式 37
2.4 自排气压力浸渗工艺原理 39
2.4.1 压力曲线的物理意义与内涵 39
2.4.2 复合材料压力浸渗工艺原理 42
2.5 压力浸渗条件下复合材料缺陷形成原因分析 50
2.6 自排气压力浸渗方法对材料品质的提高效果 53
参考文献 56
第3章 金属基复合材料热物理性能设计原理与应用 58
3.1 引言 58
3.2 电子封装复合材料设计基础 61
3.2.1 低膨胀设计 61
3.2.2 高体积分数铝基复合材料设计 62
3.2.3 高导热性设计 64
3.2.4 多种粒径增强复合材料导热性能计算 68
3.2.5 复合材料界面设计 69
3.3 电子封装复合材料应用实例——SiCp／Al复合材料 71
3.3.1 材料选择 71
3.3.2 材料制备 72
3.3.3 界面状态 73
3.3.4 热物理性能 76
3.3.5 热阻评价 79
参考文献 80
第4章 金属基复合材料尺寸稳定性设计与应用 82
4.1 材料尺寸稳定性基本概念及其表征 82
4.1.1 尺寸稳定性的概念 83
4.1.2 尺寸稳定性的评价方法 85
4.2 金属基复合材料尺寸稳定性设计原理 95
4.2.1 高精度仪器仪表对结构材料的基本要求 95
4.2.2 基体铝合金的尺寸稳定性 96
4.2.3 复合材料的相稳定性 98
4.2.4 复合材料的应力稳定性 103
4.2.5 复合材料的组织稳定性 106
4.3 基于尺寸稳定性的复合材料微观构型设计 109
4.4 材料尺寸稳定性对惯性仪表精度的作用机制 115
参考文献 119
第5章 碳纤维增强铝复合材料界面反应控制与应用 124
5.1 引言 124
5.2 C-Al界面反应热力学及其控制方法 127
5.2.1 碳纤维石墨化度对C-Al反应热力学的影响 127
5.2.2 Mg元素对C -Al反应热力学的影响 130
5.2.3 抑制C-Al界面反应的基体合金化控制方法 138
5.3 C-Al界面反应动力学及工艺控制原理 140
5.3.1 C-Al界面反应动力学问题 140
5.3.2 界面反应控制的工艺原理 142
5.3.3 用工艺方法控制界面反应的优势分析 148
5.4 Cf／Al复合材料薄壁构件的评价实例 149
5.4.1 Cf／Al复合材料薄壁筒形开口构件的结构刚度特性 150
5.4.2 Cf／Al复合材料薄壁筒形开口构件的结构强度特性 153
参考文献 156
第6章 自润滑复合材料设计与应用 158
6.1 概述 158
6.1.1 自润滑材料概述 158
6.1.2 自润滑材料润滑原理 159
6.1.3 自润滑材料存在的问题 162
6.2 自润滑复合材料设计要点 163
6.2.1 外部条件 163
6.2.2 自润滑复合材料设计要点 164
6.3 自润滑TiB2／Al复合材料制备工艺原理 165
6.3.1 TiB2预氧化原理与工艺技术 165
6.3.2 TiB2／Al复合材料的界面控制 167
6.4 TiB2／2024A1复合材料自润滑现象及规律 170
6.4.1 自润滑特性与润滑膜的成分 170
6.4.2 硼酸的晶体结构与摩擦学特性 173
6.4.3 自润滑物质的来源 175
6.4.4 B2O3、TiO2的稳定性问题讨论 175
6.4.5 TiB2／2024A1复合材料润滑机理的微观分析 177
6.5 TiB2／2024Al复合材料自润滑临界条件 181
6.5.1 自润滑条件分析 181
6.5.2 临界体积分数计算过程 183
参考文献 187
第7章 金属基复合材料固溶体界面设计与应用 190
7.1 引言 190
7.2 材料设计目标分析 191
7.3 材料性能设计的主要考虑 192
7.4 钨纤维增强铜基复合材料界面的设计 194
7.5 Wf／CuAlNiFe复合材料的固溶体界面形成规律 197
7.6 固溶体界面对材料力学性能的影响 199
7.6.1 固溶体界面的界面强度 199
7.6.2 固溶体界面对动态压缩性能的贡献 201
7.6.3 固溶体界面对弹体的侵彻性能的贡献 203
参考文献 207
后记 210