复合材料电子书

前言

第1章 绪论

1.1 复合材料发展史

1.2 复合材料的定义

1.3 复合材料的命名和分类

1.4 复合材料的特点

1.4.1 聚合物基复合材料的主要性能

1.4.2 金属基复合材料的主要性能

1.4.3 陶瓷基复合材料的主要性能

1.4.4 水泥基复合材料的主要性能

1.5 复合材料的发展方向

1.5.1 发展功能、多功能、机敏、智能复合材料

1.5.2 仿生复合材料

1.5.3 纳米复合材料

第2章 复合材料的组成材料

2.1 增强材料

2.1.1 玻璃纤维

2.1.1.1 玻璃纤维的分类

2.1.1.2 玻璃纤维的结构及化学组成

2.1.1.3 玻璃纤维的物理性能

2.1.1.4 玻璃纤维的化学性能

2.1.1.5 玻璃纤维织物品种和性能

2.1.1.6 玻璃纤维的生产

2.1.1.7 特种玻璃纤维

2.1.2 碳纤维

2.1.2.1 碳纤维的名称和分类

2.1.2.2 碳纤维的结构与性能

2.1.2.3 碳纤维的制造方法

2.1.3 高模量有机纤维

2.1.3.1 芳纶纤维的性能特点

2.1.3.2 芳纶纤维的制备方法

2.1.3.3 芳纶纤维的结构

2.1.3.4 用途

2.1.4 其他增强纤维及材料

2.1.4.1 碳化硅纤维

2.1.4.2 硼纤维

2.1.4.3 晶须

2.1.4.4 氧化铝纤维

2.2 基体材料

2.2.1 聚合物基体

2.2.1.1 聚合物基体的种类、作用和成分

2.2.1.2 聚合物的结构和性能

2.2.1.3 热固性树脂

2.2.1.4 热塑性树脂

2.2.2 金属基体

2.2.2.1 金属基复合材料的基体材料选择

2.2.2.2 结构复合材料的基体

2.2.2.3 功能用金属基复合材料的基体

2.2.3 无机非金属基体

2.2.3.1 无机胶凝材料

2.2.3.2 陶瓷材料

第3章 复合材料的界面

3.1 界面和界面的形成

3.1.1 界面和界相

3.1.2 界面的形成机理

3.1.2.1 界面的形成

3.1.2.2 界面的形成机理

3.1.3 界面的作用

3.2 界面的微观结构

3.2.1 聚合物基复合材料

3.2.1.1 聚合物基复合材料界面的特点

3.2.1.2 聚合物基复合材料界面的微观结构

3.2.1.3 聚合物基复合材料界面的破坏机理

3.2.1.4 聚合物基复合材料的界面设计

3.2.2 金属基复合材料

3.2.2.1 金属基复合材料界面的特点

3.2.2.2 金属基复合材料界面的微观结构

3.2.2.3 金属基复合材料界面的稳定性

3.2.2.4 金属基复合材料的界面设计

3.2.3 无机非金属基复合材料

3.2.3.1 化学纤维增强水泥基复合材料界面

3.2.3.2 钢纤维增强水泥石基体界面

3.2.3.3 纤维与基体水泥间的相互作用

3.3 复合材料界面的表征

3.3.1 复合材料界面微观力学分析

3.3.2 界面的成分分析

3.3.3 界面微观结构的表征

3.4 增强材料的表面处理及界面改性

3.4.1 化学偶联剂改性技术

3.4.2 电化学改进技术

3.4.3 等离子体处理技术

3.4.4 增强纤维的表面涂层技术

第4章 复合材料设计原理

4.1 复合材料的可设计性

4.1.1 复合材料的设计性

4.1.2 复合效应

4.1.2.1 线性效应

4.1.2.2 非线性效应

4.2 材料的设计目标和设计类型

4.2.1 材料的使用性能和设计目标

4.2.2 复合材料的设计类型

4.3 复合材料设计的基本思想

4.3.1 复合材料的结构设计过程

4.3.2 复合材料的结构设计条件

4.3.2.1 结构性能要求

4.3.2.2 载荷情况

4.3.2.3 环境条件

4.3.2.4 结构的可靠性与经济性

4.3.3 材料设计

4.3.3.1 原材料选择原则

4.3.3.2 纤维选择

4.3.3.3 基体选择原则

4.3.4 结构设计

4.3.4.1 结构设计的一般原则

4.3.4.2 结构设计应考虑的工艺性要求

4.3.4.3 许用值与安全系数的确定

4.3.4.4 结构设计与应考虑的其他因素

4.3.5 复合材料的力学性能设计

4.3.5.1 单向复合材料的力学性能设计

4.3.5.2 层合复合材料的力学性能设计

4.3.6 复合材料其他物理性能的复合原理

4.3.6.1 热导率

4.3.6.2 热膨胀系数

4.3.6.3 电导率

4.3.7 复合材料的一体化设计

第5章 聚合物基复合材料

5.1 概述

5.2 聚合物基复合材料的性能及种类

5.2.1 聚合物基复合材料的性能

5.2.1.1 聚合物基复合材料的力学性能

5.2.1.2 树脂基复合材料的物理性能

5.2.1.3 树脂基复合材料的化学性能

5.2.2 聚合物基复合材料的种类

5.2.2.1 热固性树脂基复合材料

5.2.2.2 热塑性树脂基复合材料

5.3 热固性树脂基复合材料的制造技术

5.3.1 手糊成型工艺

5.3.1.1 概述

5.3.1.2 原材料

5.3.1.3 原材料准备

5.3.1.4 糊制过程

5.3.2 模压成型工艺

5.3.2.1 概述

5.3.2.2 模压成型工艺分类

5.3.2.3 模压料的制造

5.3.2.4 压制工艺

5.3.3 缠绕成型工艺

5.3.3.1 概述

5.3.3.2 芯模

5.3.3.3 缠绕机

5.3.3.4 成型工艺

5.3.4 喷射成型工艺

5.3.4.1 概述

5.3.4.2 原材料

5.3.4.3 喷射成型设备

5.3.4.4 喷射工艺

5.3.5 拉挤成型工艺

5.3.5.1 概述

5.3.5.2 成型设备

5.3.5.3 成型工艺

5.3.6 树脂传递模塑成型工艺

5.3.6.1 概述

5.3.6.2 RIM用材料与工艺装备

5.3.7 其他成型工艺

5.3.7.1 袋压成型

5.3.7.2 卷绕成型

5.3.7.3 管道连续成型

5.3.7.4 板材连续成型

5.3.8 连接及胶接

5.4 热塑性聚合物基复合材料的制造技术

5.4.1 热塑性聚合物基复合材料预浸料制造技术

5.4.2 非连续纤维复合材料制造技术

5.4.3 连续纤维复合材料制造技术

5.5 聚合物基复合材料的应用

第6章 金属基复合材料

6.1 概述

6.1.1 金属基复合材料的分类

6.1.1.1 按基体分类

6.1.1.2 按增强材料类型分类

6.1.2 复合材料的研究历史及现状

6.1.3 金属基复合材料的研究趋势与展望

6.1.3.1 存在的问题

6.1.3.2 金属基复合材料研究的前沿趋势

6.2 金属基复合材料的制备技术

6.2.1 固态制造技术

6.2.1.1 热压法（扩散黏结法）

6.2.1.2 热等静压法（HIP）

6.2.1.3 热轧法、热挤压和热拉法

6.2.1.4 粉末冶金法

6.2.2 液态制造技术

6.2.2.1 真空压力浸渍

6.2.2.2 液态金属浸渍法

6.2.2.3 液态金属搅拌铸造法

6.2.2.4 共喷沉积法

6.2.3 原位自生成技术

6.2.3.1 定向凝固法

6.2.3.2 反应自生成法

6.2.4 复合材料的二次加工技术

6.2.4.1 成型

6.2.4.2 机械加工

6.2.4.3 连接

6.2.4.4 热处理

6.3 金属基复合材料的性能

6.3.1 铝基复合材料

6.3.1.1 铝基复合材料的特点

6.3.1.2 基体

6.3.1.3 硼/铝复合材料制备

6.3.1.4 硼/铝复合材料力学性能

6.3.2 钛基复合材料

6.3.2.1 硼/钛复合材料

6.3.2.2 碳化硅纤维/钛复合材料

6.3.3 镍基复合材料

6.3.3.1 蓝宝石杆

6.3.3.2 镍-蓝宝石反应的性质和影响

6.3.3.3 镍基复合材料的制造

6.4 金属基复合材料的应用

6.4.1 航天与空间应用

6.4.2 航空及导弹等应用

6.4.3 在微电子系统中的应用

6.4.4 在其他领域的应用

第7章 水泥基复合材料

7.1 概述

7.1.1 纤维增强水泥基材料的概述

7.1.1.1 纤维增强水泥基复合材料的定义

7.1.1.2 纤维增强水泥基复合材料的发展历史

7.1.1.3 纤维增强水泥基复合材料的分类

7.1.2 聚合物混凝土概述

7.2 水泥基体的种类及性能

7.2.1 硅酸盐水泥

7.2.1.1 硅酸盐水泥定义及其特性

7.2.1.2 水泥的质量标准

7.2.1.3 硅酸盐水泥的水化反应与凝结硬化

7.2.2 掺混合材料的硅酸盐水泥

7.2.2.1 混合材料

7.2.2.2 掺混合材料水泥

7.2.3 硫铝酸盐水泥

7.2.3.1 快硬硫铝酸盐水泥

7.2.3.2 膨胀硫铝酸盐水泥

7.2.3.3 自应力硫铝酸盐水泥

7.2.3.4 高强硫铝酸盐水泥

7.2.3.5 低碱度硫铝酸盐水泥

7.2.4 镁质胶凝材料

7.2.4.1 镁质胶凝材料的原料及煅烧

7.2.4.2 氧化镁-水体系

7.2.4.3 氧化镁-氯化镁-水体系

7.2.5 其他品种水泥

7.2.5.1 铝酸盐水泥

7.2.5.2 快硬系列水泥

7.3 纤维增强水泥基复合材料

7.3.1 纤维在水泥基复合材料中的作用机理

7.3.1.1 纤维的作用机理与选用原则

7.3.1.2 纤维的品种与性能

7.3.1.3 纤维的黏结性能与表面处理

7.3.1.4 影响纤维增强效果的因素

7.3.1.5 纤维的抗裂、增强与增韧作用

7.3.2 玻璃纤维增强水泥基复合材料

7.3.2.1 概述

7.3.2.2 玻璃纤维增强水泥基复合材料的原材料

7.3.2.3 玻璃纤维增强水泥基复合材料的成型工艺

7.3.2.4 GRC复合材料制品的养护技术

7.3.3 钢纤维增强水泥基复合材料

7.3.3.1 概述

7.3.3.2 钢纤维混凝土的原材料

7.3.3.3 钢纤维混凝土的配制工艺

7.3.4 其他纤维增强水泥基体复合材料

7.4 聚合物混凝土复合材料

7.4.1 聚合物混凝土复合材料的分类与特点

7.4.2 聚合物混凝土

7.4.2.1 聚合物混凝土的组成

7.4.2.2 聚合物混凝土的制备工艺

7.4.2.3 树脂混凝土的性能

7.4.3 聚合物浸渍混凝土

7.4.3.1 浸渍混凝土的材料组成和制备工艺

7.4.3.2 浸渍混凝土的性能

7.4.4 聚合物改性混凝土

7.5 水泥基复合材料的应用

7.5.1 玻璃纤维增强水泥基复合材料的应用

7.5.1.1 在建筑工程方面的应用

7.5.1.2 GRC复合材料在管道工程中的应用

7.5.1.3 GRC复合材料在农、牧、渔业中的应用

7.5.1.4 GRC在艺术雕塑方面的应用

7.5.2 钢纤维混凝土的应用

7.5.3 聚合物混凝土的应用

7.5.3.1 地面和道路工程

7.5.3.2 结构工程

7.5.3.3 轻质混凝土

7.5.3.4 修补工程

7.5.3.5 其他方面的应用

第8章 陶瓷基复合材料

8.1 概述

8.1.1 连续纤维增强陶瓷基复合材料

8.1.2 短纤维、晶须增韧陶瓷基复合材料

8.1.3 颗粒增韧

8.2 陶瓷基复合材料的成型加工技术

8.2.1 简介

8.2.2 连续纤维增强陶瓷基复合材料的制备与加工

8.2.3 晶须或颗粒增强陶瓷基复合材料的制备与加工

8.3 陶瓷基复合材料的应用

第9章 复合材料实验

实验1 通用热固性树脂基本性能测试

实验1-1 环氧树脂的环氧值测定

实验1-2 不饱和聚酯树脂酸值测定

实验1-3 酚醛树脂凝胶、挥发分、树脂含量和固体含量测定

实验1-4 环氧树脂热固化制度的制定方法实验

实验1-5 树脂浇铸体制作及其巴科尔硬度测试

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

实验2-1 单丝强度和弹性模量测定

实验2-2 丝束（复丝）表观强度和表观模量测定

实验2-3 织物厚度、单位面积质量测定

实验2-4 纤维与稀树脂溶液的接触角测定

实验3 复合材料工艺方法试验

实验3-1 手糊成型工艺试验

实验3-2 复合材料模压工艺试验

实验3-3 层压工艺试验

实验3-4 热塑性塑料注射成型

实验3-5 纤维缠绕工艺试验

实验3-6 预浸料质量检验方法

实验4 复合材料基本力学性能测试

实验4-1 单向纤维复合材料实验样品制作

实验4-2 单向纤维复合材料基本力学性能测定

实验4-3 复合材料层压板拉伸试验

实验4-4 复合材料层压板压缩试验

实验4-5 复合材料层压板层间剪切试验

实验4-6 复合材料弯曲试验

实验4-7 复合材料简支梁式冲击韧性试验

实验5 复合材料其他性能的测试

实验5-1 树脂基体浇铸体马丁耐热和热变形温度测定

实验5-2 复合材料电阻系数测定

实验5-3 复合材料介电系数和介电损耗角正切测定

实验5-4 复合材料热导率测定

实验5-5 复合材料平均比热容测定

实验5-6 纤维增强塑料燃烧性能试验方法——炽热棒法

实验5-7 玻璃纤维增强塑料燃烧性能试验方法——氧指数法

实验5-8 塑料燃烧性能试验方法——水平燃烧法

实验5-9 复合材料加速老化试验

实验5-10 复合材料耐腐蚀性试验

参考文献