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丛书名:材料科学与工程·高等学校“十三五”规划教材 , 先进复合材料研究丛书
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- 作者:成来飞,殷小玮,张立同 编
- 出版时间:2016/7/1
- ISBN:9787561249789
- 出 版 社:西北工业大学出版社
- 中图法分类:TB33
- 页码:199
- 纸张:胶版纸
- 版次:1
- 开本:16开
《复合材料原理》以聚合物基、金属基和陶瓷基复合材料共性原理为主线,对比讨论共性原理应用于各类复合材料的不同要求,并融入作者已经获得验证的研究成果,便于读者掌握不同复合材料的设计、制备和选用基本原则,具有专业性、实用性和先进性。
《复合材料原理》为复合材料专业研究生教材,也可作为相关研究人员和工程技术人员的参考书。作为教材授课时数为40学时左右,先修课程有复合材料学、物理化学、无机固体化学、材料表面与界面以及复合材料结构与性能等。
1839年,美国人CharlesGoodyear发明了橡胶硫化法,开启了现代复合材料发展的序幕。自20世纪40年代诞生第一代复合材料(玻璃纤维增强树脂基复合材料)以来,相继出现了第二代和第三代复合材料,主要用于航空航天领域。最早开始研究的树脂基复合材料具有较高的比强度和比刚度,可设计性强,抗疲劳断裂性能好,耐腐蚀,结构尺寸稳定性好,并具有可大尺寸成型的显著优点,在航空、武器装备、汽车、海洋工业等领域获得日益广泛的应用。随着碳纤维和陶瓷纤维的发展,20世纪70年代末期出现金属基复合材料,它克服了树脂基复合材料耐热性差、导热性低等缺点,广泛应用于航空航天等高技术领域。20世纪80年代,陶瓷基复合材料因其耐高温、低密度、高比强度和高比模量等优点而受到广泛重视,目前已经在航空航天发动机、航天热防护系统等领域得到应用。
复合材料的发展具有三个显著特征:一是复合材料体系和种类越来越多,二是复合材料服役环境越来越复杂、苛刻,三是复合材料的制备工艺越来越多样化。这对复合材料提出了精细设计、有效选用和合理制备的要求,需要复合材料原理方面知识的支撑。复合材料原理包括共性原理和特性原理两个层面:前者是指复合材料共同遵守的基本原理,如混合法则要求高体积分数、复合效应要求界面控制等;后者是指共性原理应用于不同复合材料体系应该遵循的不同要求,如不同复合材料对界面结合强度的要求不同、不同复合材料对加工损伤的要求不同等。现有的有关复合材料原理的书籍对共性原理已经有了比较系统的总结,也关注了一些特性问题。随着各类复合材料的快速发展,各种特性问题不断出现,提炼特性原理已是水到渠成。
目前,国内外涉及复合材料专业的高等院校和研究院所很多。其中,西北工业大学复合材料专业涵盖了聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料等各类复合材料体系,具有复合材料设计、制备与应用相结合的科研教学队伍,这为编写一本兼具共性和特性的复合材料原理书籍提供了有利条件。本书框架是笔者所在的团队在长期从事教学与科研实践的积累中逐渐形成的,以复合材料共性原理为主线,对比讨论共性原理应用于各类复合材料的不同要求,便于读者掌握不同复合材料的设计、制备和选用的基本原则。为了强化各章的知识点,各章后面都附有实例(部分章后附思考题)。在编写过程中,除参考现有相关专著和复合材料原理教材外,还融人笔者已经获得验证的研究成果,力争使本书具有专业性、实用性和先进性。
第1章 绪论
1.1 复合材料
1.2 先进复合材料
1.3 先进复合材料的复合效应
1.4 复合材料的复合技术
1.5 复合材料原理涉及的内容
实例
思考题
参考文献
第2章 复合材料学基础
2.1 增强体
2.2 聚合物基复合材料(高分子基复合材料)
2.3 金属基复合材料
2.4 陶瓷基复合材料
2.5 碳/碳(C/C)复合材料
实例
参考文献
第3章 复合材料中的表面与界面
3.1 表面与界面
3.2 表面与界面热力学
3.3 表面与界面效应
3.4 表面与界面行为
实例
思考题
参考文献
第4章 复合材料的界面反应
4.1 界面反应热力学
4.2 界面反应动力学
4.3 复合材料的界面反应
实例
参考文献
第5章 复合材料的界面热应力
5.1 界面热应力的形成
5.2 界面热应力分析
5.3 聚合物基复合材料的界面热应力
5.4 金属基复合材料的界面热应力
5.5 陶瓷基复合材料的界面热应力
实例
参考文献
第6章 复合材料的界面特性与力学性能
6.1 界面应力传递理论
6.2 复合材料的界面剪切强度
6.3 复合材料的力学性能
6.4 复合材料的失效机制
6.5 复合材料的断裂功
6.6 复合材料的界面特性
实例
参考文献
第7章 复合材料的模量匹配与失效模式
7.1 复合材料的模量匹配
7.2 复合材料的模量匹配控制
7.3 复合材料的模量匹配与失效模式
7.4 复合材料的多尺度模量匹配模型
实例
参考文献