第1章 概论 1
1.1 引言 1
1.1.1 比强度和比模量 1
1.1.2 疲劳性能和断裂韧性 1
1.1.3 耐高温性能 2
1.1.4 导电与导热性能 2
1.1.5 耐磨性能 2
1.1.6 热膨胀性能 2
1.1.7 吸潮、老化及气密性 3
1.2 原位反应技术的发展现状 4
1.2.1 自蔓延燃烧反应法（Self-propagating High Temperature Synthesis,SHS） 4
1.2.2 放热弥散法（Exothermic Dispersion,XD） 5
1.2.3 接触反应法（Contact Reaction,CR） 5
1.2.4 气液反应法（Vapor Liquid Synthesis,VLS） 6
1.2.5 直接熔体氧化法（Direct Melt Oxidation,DIMOX） 7
1.2.6 机械合金化法（Mechanical Alloying,MA） 7
1.2.7 混合盐反应法（London Scandinavian Metallurgical,LSM） 8
1.2.8 无压浸渗反应法（Pressureless Metal Infiltration,PRIMEX） 9
1.2.9 原位热压放热反应法（In-situ Hot Pressing Exothermic Reaction Synthesis,In-situ HPERS） 9
1.2.10 微波合成法（Microwave Synthesis,MS） 10
1.3 原位反应的热力学及动力学 14
1.3.1 原位反应的热力学 15
1.3.2 原位反应的动力学 16
1.4 内生型铝基复合材料的性能 17
1.4.1 内生型铝基复合材料的力学性能 17
1.4.2 内生型铝基复合材料的摩擦磨损性能 18
参考文献 19
第2章 反应热力学 23
2.1 热力学基本理论 24
2.1.1 标准态下物质的热力学基本参数 24
2.1.2 标准态下热力学基本参数的变化 25
2.1.3 反应自发进行的热力学条件 26
2.1.4 理论燃烧温度Tad的计算 26
2.2 Al-TiO2-X系热力学分析 26
2.2.1 Al-TiO2系热力学分析 28
2.2.2 Al-TiO2-B系热力学分析 30
2.2.3 Al-TiO2-C系热力学分析 32
2.2.4 Al-TiO2-B2O3系热力学分析 34
2.2.5 Al-TiO2-B2O3-C系热力学分析 35
2.3 Al-ZrO2-X系热力学分析 36
2.3.1 Al-ZrO2系热力学分析 36
2.3.2 Al-ZrO2-C系热力学分析 38
2.3.3 Al-ZrO2-B系的热力学分析 40
参考文献 42
第3章 反应动力学 44
3.1 宏观动力学 44
3.1.1 热平衡方程 44
3.1.2 反应波的结构 45
3.1.3 反应波的移动速率 45
3.1.4 燃烧模式的判据 50
3.2 微观动力学 51
3.2.1 化学控制 51
3.2.2 扩散控制 51
3.3 反应动力学模型 52
3.3.1 Al-TiO2反应动力学模型 52
3.3.2 影响Al-TiO2反应速率的因素分析 54
3.4 Al-TiO2-X系反应过程的DSC分析 56
3.4.1 Al-TiO2系 56
3.4.2 Al-TiO2-C系 65
3.4.3 Al-TiO2-B系 72
3.4.4 Al-TiO2-B2O3系 78
3.4.5 Al-TiO2-B2O3-C系 88
3.5 Al-ZrO2-X系反应过程的DSC分析 91
3.5.1 Al-ZrO2系 91
3.5.2 Al-ZrO2-C系 95
3.5.3 Al-ZrO2-B系 98
3.6 体积分数对Al2O3分布的影响 101
参考文献 103
第4章 力学性能 106
4.1 Al-TiO2-X系复合材料室温力学性能 106
4.1.1 Al-TiO2-C系复合材料 107
4.1.2 Al-TiO2-B系复合材料 108
4.1.3 Al-TiO2-B2O3系复合材料 110
4.1.4 Al-TiO2-B2O3-C系复合材料 111
4.2 Al-ZrO2-X系室温力学性能 113
4.2.1 Al-ZrO2-B系复合材料 113
4.2.2 Al-ZrO2-C系复合材料 113
4.3 高温力学性能 116
4.3.1 Al-TiO2-C系复合材料 117
4.3.2 Al-TiO2-B2O3系复合材料 121
4.3.3 Al-TiO2-B2O3-C系复合材料 124
4.4 增强机制 126
4.4.1 颗粒切过增强机制 127
4.4.2 颗粒未切过增强机制 129
4.4.3 颗粒增强的其他机制 133
4.5 影响颗粒强化的因素 136
4.6 断裂机理 137
4.6.1 以Al3Ti为例分析其断裂过程 137
4.6.2 界面处的基体断裂 138
参考文献 139
第5章 摩擦磨损性能 142
5.1 摩擦磨损性能的影响因素 142
5.1.1 外部因素 142
5.1.2 内部因素 145
5.2 干摩擦学特性主要表征参数 149
5.2.1 磨损率 149
5.2.2 摩擦系数 149
5.2.3 摩擦过程稳定性 150
5.3 实验方法 150
5.3.1 实验材料 150
5.3.2 室温下干摩擦磨损实验步骤 150
5.3.3 高温下干摩擦磨损实验步骤 152
5.3.4 摩擦磨损实验方案 152
5.4 Al-TiO2-X摩擦磨损性能 153
5.4.1 室温下摩擦磨损性能 153
5.4.2 高温下摩擦磨损性能 158
5.4.3 磨面及亚表面的形貌观察 161
5.4.4 载荷大小对磨面及亚表面的影响 167
5.4.5 高温下磨面观察与分析 170
5.5 Al-ZrO2-X系摩擦磨损性能 171
5.5.1 Al-ZrO2-C系室温摩擦磨损性能 171
5.5.2 Al-ZrO2-C系室温磨面形貌 177
5.5.3 Al-ZrO2-C系高温摩擦磨损性能 181
5.5.4 Al-ZrO2-C系高温磨面形貌 189
5.5.5 Al-ZrO2-B系室温摩擦磨损性能 192
5.5.6 Al-ZrO2-B系室温磨面形貌 195
5.5.7 Al-ZrO2-B系高温摩擦磨损性能 199
5.5.8 Al-ZrO2-B系高温磨面形貌 203
5.6 磨损机理分析 207
5.6.1 磨损的基本理论 207
5.6.2 磨损机理 209
参考文献 213
第6章 分级结构铝基复合材料 217
6.1 分级结构 217
6.2 分级结构铝合金 220
6.3 分级结构铝基复合材料 221
6.4 内生型分级结构铝基复合材料 223
参考文献 224