復合材料原理（第2版）內容簡介

本書首先介紹復合材料的基礎部分：概論、增強體、復合理論、復合材料的界面理論，然后介紹應用最廣的聚合物基復合材料、陶瓷基復合材料、金屬基復合材料、納米復合材料、遺態(tài)復合材料、超高性能水泥基復合材料，最后介紹新型復合材料。每一部分內容均先從概念入手，再著重介紹其制備原理、材料性能及其應用。全書內容深度適中，表述由淺入深，通俗易懂。　

書中采用了作者業(yè)已發(fā)表和尚未發(fā)表的相關圖片、曲線和數(shù)據(jù)外，同時引入一些反映當前復合材料最新的研究成果，包括復合材料的新概念、新知識、新理論、新技術和新工藝等。

本書可作為高等學校材料科學與工程學科本科生的學習用書，也可供相關學科與專業(yè)的研究生、教師和科技工作者使用。

目　錄

第1章　概論 1

1.1　物質與材料 1

1.2　復合材料的定義與特點 1

1.3　復合材料的組成與命名 3

1.4　復合材料的分類 3

1.5　復合材料的發(fā)展史 3

1.6　復合材料的應用 5

1.7　復合材料的發(fā)展方向 6

1.8　復合材料研究存在的問題 8

本章小結 10

思考題 10

第2章　增強體 11

2.1　纖維類增強體 11

2.1.1　玻璃纖維 12

2.1.2　硼纖維 15

2.1.3　碳纖維 18

2.1.4　SiC纖維 22

2.1.5　氧化鋁纖維 27

2.2　晶須 28

2.2.1　制備 28

2.2.2　晶須的性能 30

2.3　顆粒增強體 31

2.3.1　顆粒增強體的制備 32

2.3.2　常用顆粒增強體的性能 36

2.4　微珠 36

2.5　碳納米管 37

2.6　有機高分子纖維 39

2.6.1　芳香族聚酰胺纖維（中國名為芳綸纖維） 39

2.6.2　芳香族聚酯纖維 42

2.6.3　超高分子量聚乙烯纖維 43

2.7　金屬絲 44

2.8　石墨烯 45

本章小結 46

思考題 47

第3章　復合理論 48

3.1　復合材料設計的原理 48

3.1.1　復合材料設計的類型 49

3.1.2　復合材料的設計步驟 50

3.1.3　復合材料設計的新途徑 51

3.2　復合材料的復合效應 52

3.2.1　線性效應 52

3.2.2　非線性效應 53

3.3　復合材料的增強機制 54

3.3.1　顆粒增強機制 55

3.3.2　纖維增強原理 61

3.3.3　復合材料物理性能的復合原理 68

3.4　陶瓷基復合材料的強韌機理 69

3.4.1　纖維的強韌機理 69

3.4.2　晶須的強韌機理 71

3.4.3　顆粒增韌機制 73

本章小結 84

思考題 85

第4章　復合材料的界面理論 87

4.1　復合材料界面的基本概念 87

4.2　常見復合材料的界面 91

4.2.1　聚合物基復合材料的界面 91

4.2.2　金屬基復合材料的界面 95

4.2.3　陶瓷基復合材料的界面 100

4.3　增強體的表面處理 102

4.3.1　玻璃纖維 102

4.3.2　碳纖維 106

4.3.3　Kevlar纖維 108

4.3.4　超高分子量聚乙烯纖維 108

4.3.5　金屬基復合材料中纖維的表面處理 108

4.4　復合材料的界面表征方法 109

4.4.1　界面形態(tài)的表征 109

4.4.2　界面微觀結構的表征 117

4.4.3　界面成分的表征 120

4.4.4　界面結合強度的表征 124

4.4.5　界面殘余應力的表征 126

4.4.6　增強體表面性能的表征 127

4.5　界面的優(yōu)化設計 128

本章小結 129

思考題 130

第5章　聚合物基復合材料 131

5.1　概述 131

5.1.1　聚合物基復合材料的分類 131

5.1.2　聚合物基復合材料的特點 131

5.1.3　聚合物基復合材料發(fā)展的五階段 132

5.2　聚合物基體 133

5.2.1　聚合物的基本概念 133

5.2.2　常用聚合物基體 136

5.3　聚合物基復合材料的制備工藝 141

5.3.1　預浸料的制備工藝 142

5.3.2　手糊成型工藝 145

5.3.3　模壓成型工藝 146

5.3.4　噴射成型工藝 147

5.3.5　拉擠成型工藝 147

5.3.6　連續(xù)纏繞工藝 148

5.4　聚合物基復合材料的力學性能 151

5.4.1　靜態(tài)力學性能 151

5.4.2　疲勞性能 152

5.4.3　沖擊韌性 153

5.5　聚合物基復合材料的界面 154

5.6　聚合物基復合材料的應用 155

本章小結 156

思考題 157

第6章　陶瓷基復合材料 158

6.1　陶瓷基復合材料的基體與增強體 158

6.1.1　陶瓷基復合材料的基體 158

6.1.2　瓷基復合材料的增強體 161

6.2　陶瓷基復合材料的種類 162

6.3　陶瓷基復合材料的制備工藝 164

6.3.1　粉體制備 164

6.3.2　成型 165

6.3.3　燒結 167

6.4　氧化物陶瓷基復合材料 170

6.4.1　Al2O3基復合材料 170

6.4.2　ZrO2陶瓷基復合材料 173

6.5　非氧化物陶瓷基復合材料 175

6.5.1　SiC陶瓷基復合材料 175

6.5.2　Si3N4陶瓷基復合材料 178

6.6　碳/碳復合材料 181

6.6.1　碳/碳復合材料的特點 181

6.6.2　碳/碳復合材料的制備工藝 182

6.6.3　碳/碳復合材料的性能 186

6.6.4　碳/碳復合材料的應用 191

6.7　陶瓷基復合材料的界面 192

本章小結 194

思考題 194

第7章　金屬基復合材料 196

7.1　金屬基復合材料和合金的區(qū)別與聯(lián)系 196

7.2　金屬基復合材料的分類 197

7.3　金屬基復合材料的性能 199

7.4　金屬基復合材料的制備工藝 201

7.4.1　內生型法 201

7.4.2　外生型法 206

7.5　鋁基復合材料 210

7.5.1　增強體與基體 210

7.5.2　長纖維增強鋁基復合材料 210

7.5.3　短纖維增強鋁基復合材料 213

7.5.4　晶須、顆粒增強鋁基復合材料 213

7.5.5　鋁基復合材料的界面 219

7.6　鎂基復合材料 219

7.7　鈦基復合材料 223

7.8　金屬間化合物基復合材料 226

7.9　銅基復合材料 230

本章小結 235

思考題 236

第8章　納米復合材料 237

8.1　概述 237

8.2　納米粉體的制備方法 243

8.2.1　物理類方法 243

8.2.2　化學類方法 244

8.3　納米材料的表征 246

8.4　納米復合材料的分類 246

8.5　金屬基納米復合材料 247

8.5.1　金屬基納米復合材料的制備方法 247

8.5.2　金屬基納米復合材料的結構與性能 250

8.5.3　金屬基納米復合材料的燒結行為 252

8.5.4　金屬基納米復合材料的應用與展望 252

8.6　陶瓷基納米復合材料 253

8.6.1　陶瓷基納米復合材料的制備方法 253

8.6.2　陶瓷基納米復合材料的性能 254

8.6.3　陶瓷基納米復合材料的燒結 256

8.6.4　陶瓷基納米復合材料的應用與展望 257

8.7　聚合物基納米復合材料 257

8.7.1　聚合物基納米復合材料的分類 257

8.7.2　聚合物基納米復合材料的制備方法 258

8.7.3　聚合物基納米復合材料的性能 259

8.7.4　聚合物基納米復合材料的應用與展望 260

8.8　納米復合材料的發(fā)展前景 262

本章小結 262

思考題 263

第9章　遺態(tài)復合材料 264

9.1　植物的基本特征 264

9.2　基于木材模板的復合材料 265

9.3　基于木質材料模板的復合材料 269

9.3.1　木質碳/碳復合材料 270

9.3.2　木質碳/金屬復合材料 271

9.4　基于葉片模板的復合材料 272

9.4.1　梧桐葉片遺態(tài)Fex/TiO2光催化復合材料 272

9.4.2　桂花葉脈遺態(tài)C/Fe2O3吸光復合材料 274

9.4.3　茭白葉片遺態(tài)Cu/C消光復合材料 274

9.5　基于稻殼、椰殼模板的復合材料 275

9.5.1　稻殼、椰殼遺態(tài)C/Fe電磁屏蔽復合材料 275

9.5.2　稻殼遺態(tài)光催化復合材料 276

9.6　基于硅藻土、螺旋藻模板的復合材料 278

9.6.1　硅藻土、螺旋藻遺態(tài)Cu/Ag導電復合微粒 278

9.6.2　硅藻土遺態(tài)吸附、過濾復合材料 279

9.7　基于其他模板的復合材料 279

9.7.1　葉綠素遺態(tài)TiO2/SiO2光催化復合材料 280

9.7.2　酵母菌遺態(tài)Ti-W-Si光催化復合空心微球 280

本章小結 281

思考題 281

第10章　超高性能水泥基復合材料 283

10.1　概　述 283

10.2　超高性能水泥基復合材料的制備方法 284

10.2.1　原材料 284

10.2.2　制備工藝 286

10.3　超高性能水泥基復合材料的性能 287

10.3.1　三點彎曲性能 287

10.3.2　單軸壓縮性能 289

10.3.3　單軸拉伸性能 291

10.3.4　斷裂性能 293

10.4　超高性能水泥基復合材料的應用與展望 296

本章小結 297

思考題 297

第11章　新型復合材料 298

11.1　分級結構復合材料 298

11.2　剪切增稠液柔性防護復合材料 302

11.3　細菌纖維素復合材料 306

本章小結 310

思考題 311

參考文獻 3122100433B

第1章　概論 1

1．1　物質與材料 1

1．2　復合材料的定義與特點 1

1．3　復合材料的組成與命名 3

1．4　復合材料的分類 3

1．5　復合材料的發(fā)展史 3

1．6　復合材料的應用 5

1．7　復合材料的發(fā)展方向 6

1．8　復合材料研究存在的問題 8

本章小結 10

思考題 10

第2章　增強體 11

2．1　纖維類增強體 11

2．1．1　玻璃纖維 12

2．1．2　硼纖維 15

2．1．3　碳纖維 18

2．1．4　SiC纖維 22

2．1．5　氧化鋁纖維 27

2．2　晶須 28

2．2．1　制備 28

2．2．2　晶須的性能 30

2．3　顆粒增強體 31

2．3．1　顆粒增強體的制備 32

2．3．2　常用顆粒增強體的性能 36

2．4　微珠 36

2．5　碳納米管 37

2．6　有機高分子纖維 39

2．6．1　芳香族聚酰胺纖維（中國名為芳綸纖維） 39

2．6．2　芳香族聚酯纖維 42

2．6．3　超高分子量聚乙烯纖維 43

2．7　金屬絲 44

2．8　石墨烯 45

本章小結 46

思考題 47

第3章　復合理論 48

3．1　復合材料設計的原理 48

3．1．1　復合材料設計的類型 49

3．1．2　復合材料的設計步驟 50

3．1．3　復合材料設計的新途徑 51

3．2　復合材料的復合效應 52

3．2．1　線性效應 52

3．2．2　非線性效應 53

3．3　復合材料的增強機制 54

3．3．1　顆粒增強機制 55

3．3．2　纖維增強原理 61

3．3．3　復合材料物理性能的復合原理 68

3．4　陶瓷基復合材料的強韌機理 69

3．4．1　纖維的強韌機理 69

3．4．2　晶須的強韌機理 71

3．4．3　顆粒增韌機制 73

本章小結 84

思考題 85

第4章　復合材料的界面理論 87

4．1　復合材料界面的基本概念 87

4．2　常見復合材料的界面 91

4．2．1　聚合物基復合材料的界面 91

4．2．2　金屬基復合材料的界面 95

4．2．3　陶瓷基復合材料的界面 100

4．3　增強體的表面處理 102

4．3．1　玻璃纖維 102

4．3．2　碳纖維 106

4．3．3　Kevlar纖維 108

4．3．4　超高分子量聚乙烯纖維 108

4．3．5　金屬基復合材料中纖維的表面處理 108

4．4　復合材料的界面表征方法 109

4．4．1　界面形態(tài)的表征 109

4．4．2　界面微觀結構的表征 117

4．4．3　界面成分的表征 120

4．4．4　界面結合強度的表征 124

4．4．5　界面殘余應力的表征 126

4．4．6　增強體表面性能的表征 127

4．5　界面的優(yōu)化設計 128

本章小結 129

思考題 130

第5章　聚合物基復合材料 131

5．1　概述 131

5．1．1　聚合物基復合材料的分類 131

5．1．2　聚合物基復合材料的特點 131

5．1．3　聚合物基復合材料發(fā)展的五階段 132

5．2　聚合物基體 133

5．2．1　聚合物的基本概念 133

5．2．2　常用聚合物基體 136

5．3　聚合物基復合材料的制備工藝 141

5．3．1　預浸料的制備工藝 142

5．3．2　手糊成型工藝 145

5．3．3　模壓成型工藝 146

5．3．4　噴射成型工藝 147

5．3．5　拉擠成型工藝 147

5．3．6　連續(xù)纏繞工藝 148

5．4　聚合物基復合材料的力學性能 151

5．4．1　靜態(tài)力學性能 151

5．4．2　疲勞性能 152

5．4．3　沖擊韌性 153

5．5　聚合物基復合材料的界面 154

5．6　聚合物基復合材料的應用 155

本章小結 156

思考題 157

第6章　陶瓷基復合材料 158

6．1　陶瓷基復合材料的基體與增強體 158

6．1．1　陶瓷基復合材料的基體 158

6．1．2　瓷基復合材料的增強體 161

6．2　陶瓷基復合材料的種類 162

6．3　陶瓷基復合材料的制備工藝 164

6．3．1　粉體制備 164

6．3．2　成型 165

6．3．3　燒結 167

6．4　氧化物陶瓷基復合材料 170

6．4．1　Al2O3基復合材料 170

6．4．2　ZrO2陶瓷基復合材料 173

6．5　非氧化物陶瓷基復合材料 175

6．5．1　SiC陶瓷基復合材料 175

6．5．2　Si3N4陶瓷基復合材料 178

6．6　碳/碳復合材料 181

6．6．1　碳/碳復合材料的特點 181

6．6．2　碳/碳復合材料的制備工藝 182

6．6．3　碳/碳復合材料的性能 186

6．6．4　碳/碳復合材料的應用 191

6．7　陶瓷基復合材料的界面 192

本章小結 194

思考題 194

第7章　金屬基復合材料 196

7．1　金屬基復合材料和合金的區(qū)別與聯(lián)系 196

7．2　金屬基復合材料的分類 197

7．3　金屬基復合材料的性能 199

7．4　金屬基復合材料的制備工藝 201

7．4．1　內生型法 201

7．4．2　外生型法 206

7．5　鋁基復合材料 210

7．5．1　增強體與基體 210

7．5．2　長纖維增強鋁基復合材料 210

7．5．3　短纖維增強鋁基復合材料 213

7．5．4　晶須、顆粒增強鋁基復合材料 213

7．5．5　鋁基復合材料的界面 219

7．6　鎂基復合材料 219

7．7　鈦基復合材料 223

7．8　金屬間化合物基復合材料 226

7．9　銅基復合材料 230

本章小結 235

思考題 236

第8章　納米復合材料 237

8．1　概述 237

8．2　納米粉體的制備方法 243

8．2．1　物理類方法 243

8．2．2　化學類方法 244

8．3　納米材料的表征 246

8．4　納米復合材料的分類 246

8．5　金屬基納米復合材料 247

8．5．1　金屬基納米復合材料的制備方法 247

8．5．2　金屬基納米復合材料的結構與性能 250

8．5．3　金屬基納米復合材料的燒結行為 252

8．5．4　金屬基納米復合材料的應用與展望 252

8．6　陶瓷基納米復合材料 253

8．6．1　陶瓷基納米復合材料的制備方法 253

8．6．2　陶瓷基納米復合材料的性能 254

8．6．3　陶瓷基納米復合材料的燒結 256

8．6．4　陶瓷基納米復合材料的應用與展望 257

8．7　聚合物基納米復合材料 257

8．7．1　聚合物基納米復合材料的分類 257

8．7．2　聚合物基納米復合材料的制備方法 258

8．7．3　聚合物基納米復合材料的性能 259

8．7．4　聚合物基納米復合材料的應用與展望 260

8．8　納米復合材料的發(fā)展前景 262

本章小結 262

思考題 263

第９章　遺態(tài)復合材料 264

9．1　植物的基本特征 264

9．2　基于木材模板的復合材料 265

9．3　基于木質材料模板的復合材料 269

9．3．1　木質碳/碳復合材料 270

9．3．2　木質碳/金屬復合材料 271

9．4　基于葉片模板的復合材料 272

9．4．1　梧桐葉片遺態(tài)Fex/TiO2光催化復合材料 272

9．4．2　桂花葉脈遺態(tài)C/Fe2O3吸光復合材料 274

9．4．3　茭白葉片遺態(tài)Cu/C消光復合材料 274

9．5　基于稻殼、椰殼模板的復合材料 275

9．5．1　稻殼、椰殼遺態(tài)C/Fe電磁屏蔽復合材料 275

9．5．2　稻殼遺態(tài)光催化復合材料 276

9．6　基于硅藻土、螺旋藻模板的復合材料 278

9．6．1　硅藻土、螺旋藻遺態(tài)Cu/Ag導電復合微粒 278

9．6．2　硅藻土遺態(tài)吸附、過濾復合材料 279

9．7　基于其他模板的復合材料 279

9．7．1　葉綠素遺態(tài)TiO2/SiO2光催化復合材料 280

9．7．2　酵母菌遺態(tài)Ti-W-Si光催化復合空心微球 280

本章小結 281

思考題 281

第10章　超高性能水泥基復合材料 283

10．1　概　述 283

10．2　超高性能水泥基復合材料的制備方法 284

10．2．1　原材料 284

10．2．2　制備工藝 286

10．3　超高性能水泥基復合材料的性能 287

10．3．1　三點彎曲性能 287

10．3．2　單軸壓縮性能 289

10．3．3　單軸拉伸性能 291

10．3．4　斷裂性能 293

10．4　超高性能水泥基復合材料的應用與展望 296

本章小結 297

思考題 297

第11章　新型復合材料 298

11．1　分級結構復合材料 298

11．2　剪切增稠液柔性防護復合材料 302

11．3　細菌纖維素復合材料 306

本章小結 310

思考題 311

參考文獻 312

復合材料原理（第3版）

• 出版社： 清華大學出版社

• ISBN：9787302571827

• 版次：3

• 商品編碼：12895477

• 包裝：平裝

• 開本：16開

• 出版時間：2021-07-01

• 用紙：膠版紙

• 頁數(shù)：396

• 字數(shù)：598000

本書首先介紹復合材料的基礎部分：概論、增強體、基體、界面和復合理論，然后介紹應用最廣的金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、聚合物基復合材料、納米復合材料、遺態(tài)復合材料，及超高性能水泥基復合材料，最后介紹幾種新型復合材料。每一部分內容均先從概念入手，再著重介紹其制備原理、材料性能及其應用。全書內容深度適中，表述繁簡結合，通俗易懂。

書中采用了作者業(yè)已發(fā)表和尚未發(fā)表的圖片、曲線，同時注重引入一些反映當前復合材料z新研究成果，包括復合材料的新概念、新知識、新理論、新技術和新工藝等。