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第一章 概论1

1.1复合材料的发展概况1

1.2复合材料的定义4

1.3复合材料的命名和分类5

1.3.1复合材料的命名5

1.3.2复合材料的结构5

1.3.3复合材料的分类6

1.4复合材料的特性7

1.4.1聚合物基复合材料的性能特点8

1.4.2金属基复合材料的性能特点9

1.4.3陶瓷基复合材料的性能特点11

1.5复合材料的应用12

1.5.1在航空航天工业中的应用12

1.5.2复合材料在其他行业上的应用13

第二章 复合材料的增强体14

2.1概述14

2.1.1纤维状增强材料的特点14

2.1.2增强体的分类15

2.2玻璃纤维16

2.2.1玻璃纤维的组成及分类16

2.2.2玻璃纤维的结构17

2.2.3玻璃纤维的性质18

2.2.4玻璃纤维及玻璃制品的制备20

2.3碳纤维25

2.3.1碳纤维的分类25

2.3.2碳纤维的制造25

2.4硼纤维33

2.4.1概述33

2.4.2 硼纤维的制造33

2.4.3 硼纤维的性能35

2.4.4 硼纤维的应用35

2.5碳化硅纤维36

2.5.1概述36

2.5.2碳化硅纤维的制造36

2.5.3碳化硅纤维的结构38

2.5.4碳化硅纤维的性能40

2.5.5碳化硅纤维的应用41

2.6氧化铝纤维42

2.6.1氧化铝系列纤维的特性42

2.6.2连续氧化铝纤维的制备方法43

2.6.3氧化铝纤维的应用44

2.7晶须44

2.7.1概述44

2.7.2晶须的性能及应用44

2.7.3其他新型晶须44

2.8芳纶45

2.8.1芳纶纤维的结构45

2.8.2 Kevlar纤维的制备47

2.8.3 Kevlar纤维的性能48

2.8.4 Kevlar纤维的品种与规格51

2.8.5 Kevlar纤维的应用52

第三章 复合材料设计原理53

3.1概述53

3.2复合材料的可设计性53

3.3复合材料设计的基本思想54

3.3.1复合材料的结构设计过程54

3.3.2复合材料的结构设计条件55

3.3.3材料设计57

3.3.4结构设计62

3.3.5复合材料的力学性能设计66

3.3.6复合材料其他物理性能的复合原理67

3.3.7复合材料的制造选择69

3.3.8复合材料的一体化设计—材料—工艺—设计69

第四章 复合材料的界面70

4.1复合材料界面的概念70

4.2复合材料的界面71

4.2.1聚合物基复合材料的界面71

4.2.2金属基复合材料的界面77

4.2.3陶瓷基复合材料的界面81

4.3增强材料的表面处理82

4.3.1增强材料的表面特性82

4.3.2玻璃纤维的表面处理83

4.3.3碳纤维的表面处理87

4.3.4芳纶的表面处理89

4.3.5金属纤维90

4.3.6超高相对分子质量聚乙烯纤维91

第五章 聚合物基复合材料92

5.1概述92

5.2聚合物基体92

5.2.1聚合物的基本概念92

5.2.2聚合物材料分类94

5.2.3聚合物的命名95

5.2.4聚合物的合成95

5.3聚合物的结构96

5.3.1大分子链结构97

5.3.2聚合物的聚集态结构99

5.4温度对高聚物结构性能的影响101

5.4.1线型无定型高聚合物形变与温度的关系101

5.4.2晶态聚合物形变与温度的关系102

5.4.3体型聚合物形变与温度的关系102

5.5聚合物的基本性能103

5.5.1聚合物的物理性能103

5.5.2聚合物的力学性能103

5.5.3聚合物的其他性能105

5.5.4聚合物材料的发展108

5.6复合材料用聚合物基体108

5.6.1环氧树脂108

5.6.2不饱和聚酯117

5.6.3酚醛树脂118

5.6.4呋喃树脂121

5.6.5聚酰亚胺122

5.6.6有机硅树脂124

5.6.7高性能热塑性树脂基体124

5.7聚合物基复合材料的制造工艺和方法129

5.7.1手糊成型129

5.7.2模压成型132

5.7.3缠绕成型136

5.7.4喷射成型139

5.7.5树脂传递模塑及树脂膜熔渗141

5.7.6注射成型145

5.7.7拉挤成型145

5.7.8真空压力成型146

5.8聚合物基复合材料的力学性能147

5.8.1热固性复合材料147

5.8.2热塑性复合材料149

5.9聚合物基复合材料的应用150

5.9.1聚合物基复合材料在航空航天工业上的应用151

5.9.2聚合物基复合材料在其他工业产品上的应用151

第六章 金属基复合材料153

6.1概述153

6.2金属基体153

6.2.1金属材料的力学性能154

6.2.2金属材料的物理和化学性能155

6.2.3金属的晶体结构和晶体缺陷156

6.2.4常用金属基体材料160

6.2.5选择金属基体的原则163

6.3金属基复合材料各论166

6.3.1金属基复合材料的分类166

6.3.2金属基复合材料中常用的增强体及特性166

6.3.3金属基复合材料的强度及模量167

6.3.4金属基复合材料界面结构及特性168

6.3.5改善金属基体与增强体之间相容性的方法172

6.3.6金属基复合材料的制造方法173

6.3.7铝基复合材料181

6.3.8镁基复合材料189

6.3.9钛基复合材料190

6.3.10铜基复合材料192

第七章 陶瓷基复合材料194

7.1概述194

7.2陶瓷基体194

7.2.1陶瓷的晶体结构194

7.2.2常用陶瓷基体材料197

7.3陶瓷基复合材料200

7.3.1陶瓷基复合材料的分类200

7.3.2陶瓷基复合材料中常用的增强体及特性201

7.3.3纤维增强陶瓷基复合材料202

7.3.4短纤维、晶须及颗粒增韧陶瓷基复合材料204

7.3.5陶瓷基复合材料的显微组织208

7.3.6陶瓷基复合材料的制造209

7.3.7陶瓷基复合材料的应用213

第八章 C/C复合材料215

8.1概述215

8.2 C/C复合材料用碳纤维的选择215

8.3 C/C复合材料的基体前驱体215

8.4 C/C复合材料的制备216

8.4.1预成型坯体216

8.4.2致密化处理217

8.5 C/C复合材料的性能221

8.6 C/C复合材料的应用224

第九章 功能复合材料227

9.1概述227

9.2功能复合材料的设计227

9.2.1功能复合材料调整优值的途径227

9.2.2功能复合材料的复合效应229

9.3功能复合材料类别及应用情况230

9.4磁性复合材料231

9.4.1永磁复合材料231

9.4.2软磁复合材料231

9.4.3磁记录复合材料232

9.4.4磁流体234

9.5导电复合材料235

9.5.1金属填充材料的导电特性236

9.5.2聚合物基导电复合材料236

9.5.3陶瓷基导电复合材料239

9.5.4金属基导电复合材料239

9.5.5电屏蔽复合材料239

9.5.6超导复合材料240

9.6压电复合材料241

9.6.1概述241

9.6.2压电复合材料类型及制备方法241

9.7摩擦功能复合材料244

9.7.1摩阻复合材料244

9.7.2减摩复合材料245

9.8阻尼功能复合材料247

9.9梯度功能复合材料250

9.9.1概述250

9.9.2梯度功能复合材料的制备方法251

9.9.3功能梯度材料的应用253

9.10其他功能复合材料255

9.10.1热功能复合材料255

9.10.2隐身复合材料257

9.10.3光功能复合材料258

9.10.4仿生复合材料259

第十章 纳米复合材料260

10.1概述260

10.2纳米复合材料分类260

10.3纳米复合材料的设计262

10.3.1纳米复合材料的功能设计262

10.3.2纳米复合材料的合成设计262

10.3.3纳米复合材料的稳定化设计263

10.4纳米复合材料的性能263

10.4.1纳米复合材料的力学性能263

10.4.2纳米复合材料的热学性能268

10.4.3纳米复合材料的阻燃性271

10.5纳米复合材料的制备274

10.5.1 Si3N4/TiN纳米复合材料274

10.5.2 A1203/ZRO2纳米复合材料274

10.5.3纳米—微米复合材料275

10.5.4纳米—微米复合材料的制备275

10.5.5纳米—微米复合材料性能276

10.6溶胶—凝胶法制备有机—无机纳米复合材料278

10.6.1溶胶—凝胶法的基本原理278

10.6.2溶胶—凝胶的工艺过程279

10.6.3制备有机—无机纳米复合材料280

10.6.4溶胶—凝胶法制备的OINC的结构特征与性能283

10.7插层复合法制备有机—无机纳米复合材料284

10.7.1原理和分类284

10.7.2层状硅酸盐285

10.7.3层状硅酸盐的表面修饰285

10.7.4聚合物/层状硅酸盐纳米复合物的结构与性能287

10.7.5插层复合法制备功能性纳米复合材料290

10.8纳米复合材料应用前景290

参考文献292