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第1章 概论1

1.1物质与材料1

1.2复合材料的定义与特点1

1.3复合材料的组成与命名3

1.4复合材料的分类3

1.5复合材料的发展史3

1.6复合材料的应用5

1.7复合材料的发展方向6

1.8复合材料研究存在的问题8

本章小结10

思考题10

第2章 增强体11

2.1纤维类增强体11

2.1.1玻璃纤维12

2.1.2硼纤维15

2.1.3碳纤维18

2.1.4 SiC纤维22

2.1.5氧化铝纤维27

2.2晶须28

2.2.1制备28

2.2.2晶须的性能30

2.3颗粒增强体31

2.3.1颗粒增强体的制备32

2.3.2常用颗粒增强体的性能36

2.4微珠36

2.5碳纳米管37

2.6有机高分子纤维39

2.6.1芳香族聚酰胺纤维（中国名为芳纶纤维）39

2.6.2芳香族聚酯纤维42

2.6.3超高分子量聚乙烯纤维43

2.7金属丝44

2.8石墨烯45

本章小结46

思考题47

第3章 复合理论48

3.1复合材料设计的原理48

3.1.1复合材料设计的类型49

3.1.2复合材料的设计步骤50

3.1.3复合材料设计的新途径51

3.2复合材料的复合效应52

3.2.1线性效应52

3.2.2非线性效应53

3.3复合材料的增强机制54

3.3.1颗粒增强机制55

3.3.2纤维增强原理61

3.3.3复合材料物理性能的复合原理68

3.4陶瓷基复合材料的强韧机理69

3.4.1纤维的强韧机理69

3.4.2晶须的强韧机理71

3.4.3颗粒增韧机制73

本章小结84

思考题85

第4章 复合材料的界面理论87

4.1复合材料界面的基本概念87

4.2常见复合材料的界面91

4.2.1聚合物基复合材料的界面91

4.2.2金属基复合材料的界面95

4.2.3陶瓷基复合材料的界面100

4.3增强体的表面处理102

4.3.1玻璃纤维102

4.3.2碳纤维106

4.3.3 Kevlar纤维108

4.3.4超高分子量聚乙烯纤维108

4.3.5金属基复合材料中纤维的表面处理108

4.4复合材料的界面表征方法109

4.4.1界面形态的表征109

4.4.2界面微观结构的表征117

4.4.3界面成分的表征120

4.4.4界面结合强度的表征124

4.4.5界面残余应力的表征126

4.4.6增强体表面性能的表征127

4.5界面的优化设计128

本章小结129

思考题130

第5章 聚合物基复合材料131

5.1概述131

5.1.1聚合物基复合材料的分类131

5.1.2聚合物基复合材料的特点131

5.1.3聚合物基复合材料发展的五阶段132

5.2聚合物基体133

5.2.1聚合物的基本概念133

5.2.2常用聚合物基体136

5.3聚合物基复合材料的制备工艺141

5.3.1预浸料的制备工艺142

5.3.2手糊成型工艺145

5.3.3模压成型工艺146

5.3.4喷射成型工艺147

5.3.5拉挤成型工艺147

5.3.6连续缠绕工艺148

5.4聚合物基复合材料的力学性能151

5.4.1静态力学性能151

5.4.2疲劳性能152

5.4.3冲击韧性153

5.5聚合物基复合材料的界面154

5.6聚合物基复合材料的应用155

本章小结156

思考题157

第6章 陶瓷基复合材料158

6.1陶瓷基复合材料的基体与增强体158

6.1.1陶瓷基复合材料的基体158

6.1.2瓷基复合材料的增强体161

6.2陶瓷基复合材料的种类162

6.3陶瓷基复合材料的制备工艺164

6.3.1粉体制备164

6.3.2成型165

6.3.3烧结167

6.4氧化物陶瓷基复合材料170

6.4.1 Al2O3基复合材料170

6.4.2 ZrO2陶瓷基复合材料173

6.5非氧化物陶瓷基复合材料175

6.5.1 SiC陶瓷基复合材料175

6.5.2 Si3N4陶瓷基复合材料178

6.6碳/碳复合材料181

6.6.1碳/碳复合材料的特点181

6.6.2碳/碳复合材料的制备工艺182

6.6.3碳/碳复合材料的性能186

6.6.4碳/碳复合材料的应用191

6.7陶瓷基复合材料的界面192

本章小结194

思考题194

第7章 金属基复合材料196

7.1金属基复合材料和合金的区别与联系196

7.2金属基复合材料的分类197

7.3金属基复合材料的性能199

7.4金属基复合材料的制备工艺201

7.4.1内生型法201

7.4.2外生型法206

7.5铝基复合材料210

7.5.1增强体与基体210

7.5.2长纤维增强铝基复合材料210

7.5.3短纤维增强铝基复合材料213

7.5.4晶须、颗粒增强铝基复合材料213

7.5.5 铝基复合材料的界面219

7.6镁基复合材料219

7.7钛基复合材料223

7.8金属间化合物基复合材料226

7.9铜基复合材料230

本章小结235

思考题236

第8章 纳米复合材料237

8.1概述237

8.2纳米粉体的制备方法243

8.2.1物理类方法243

8.2.2化学类方法244

8.3纳米材料的表征246

8.4纳米复合材料的分类246

8.5金属基纳米复合材料247

8.5.1金属基纳米复合材料的制备方法247

8.5.2金属基纳米复合材料的结构与性能250

8.5.3金属基纳米复合材料的烧结行为252

8.5.4金属基纳米复合材料的应用与展望252

8.6陶瓷基纳米复合材料253

8.6.1陶瓷基纳米复合材料的制备方法253

8.6.2陶瓷基纳米复合材料的性能254

8.6.3陶瓷基纳米复合材料的烧结256

8.6.4陶瓷基纳米复合材料的应用与展望257

8.7聚合物基纳米复合材料257

8.7.1聚合物基纳米复合材料的分类257

8.7.2聚合物基纳米复合材料的制备方法258

8.7.3聚合物基纳米复合材料的性能259

8.7.4聚合物基纳米复合材料的应用与展望260

8.8 纳米复合材料的发展前景262

本章小结262

思考题263

第9章 遗态复合材料264

9.1植物的基本特征264

9.2基于木材模板的复合材料265

9.3基于木质材料模板的复合材料269

9.3.1木质碳/碳复合材料270

9.3.2木质碳/金属复合材料271

9.4基于叶片模板的复合材料272

9.4.1梧桐叶片遗态Fex/TiO2光催化复合材料272

9.4.2桂花叶脉遗态C/Fe2O3吸光复合材料274

9.4.3茭白叶片遗态Cu/C消光复合材料274

9.5基于稻壳、椰壳模板的复合材料275

9.5.1稻壳、椰壳遗态C/Fe电磁屏蔽复合材料275

9.5.2稻壳遗态光催化复合材料276

9.6基于硅藻土、螺旋藻模板的复合材料278

9.6.1硅藻土、螺旋藻遗态Cu/Ag导电复合微粒278

9.6.2硅藻土遗态吸附、过滤复合材料279

9.7基于其他模板的复合材料279

9.7.1叶绿素遗态TiO2/SiO2光催化复合材料280

9.7.2酵母菌遗态Ti-W-Si光催化复合空心微球280

本章小结281

思考题281

第10章 超高性能水泥基复合材料283

10.1概述283

10.2超高性能水泥基复合材料的制备方法284

10.2.1原材料284

10.2.2制备工艺286

10.3超高性能水泥基复合材料的性能287

10.3.1三点弯曲性能287

10.3.2单轴压缩性能289

10.3.3单轴拉伸性能291

10.3.4断裂性能293

10.4超高性能水泥基复合材料的应用与展望296

本章小结297

思考题297

第11章 新型复合材料298

11.1分级结构复合材料298

11.2剪切增稠液柔性防护复合材料302

11.3细菌纤维素复合材料306

本章小结310

思考题311

参考文献312