復合材料學（第二版）

緒論 001
節(jié) 復合材料的定義及分類 001
一、復合材料的定義 001
二、復合材料的分類 001
第二節(jié) 復合材料發(fā)展概況 002
一、復合材料的發(fā)展歷史 002
二、國內(nèi)復合材料的發(fā)展概況 004
第三節(jié) 復合材料的特點及應(yīng)用 005
一、復合材料的特點 005
二、復合材料的應(yīng)用 005
思考題 006
參考文獻 007

章 復合材料基體 008
節(jié) 復合材料基體概述 008
一、聚合物基體 008
二、陶瓷基體 009
三、金屬基體 010
第二節(jié) 聚合物基體 010
一、熱固性樹脂基體 010
二、熱塑性樹脂基體 023
三、橡膠基體 030
第三節(jié) 陶瓷基體 035
一、氧化鋁陶瓷基體 036
二、氧化鋯陶瓷基體 037
三、碳化硅陶瓷基體 040
四、氮化硅陶瓷基體 043
第四節(jié) 金屬基體 046
一、鋁鎂輕合金基體 046
二、重合金基體 047
三、銅及合金基體 049
第五節(jié) 水泥基體 051
一、水泥基體簡介 051
二、水泥基體性能與要求 051
三、水泥基體的改性方法 052
四、水泥基體的研究發(fā)展前景 053
第六節(jié) 炭基體 054
一、簡介 054
二、熱解炭 054
三、樹脂炭 055
四、瀝青炭 055
思考題 056
參考文獻 056

第二章 復合材料增強體 059
節(jié) 無機纖維 059
一、玻璃纖維 059
二、碳纖維 066
三、陶瓷纖維 073
四、硼纖維 077
五、玄武巖纖維 079
六、巖棉纖維 084
第二節(jié) 有機纖維 086
一、芳酰胺（芳綸）纖維 086
二、超高分子量聚乙烯纖維 091
三、聚酰胺（尼龍）纖維 094
四、麻纖維 096
五、竹纖維 103
六、椰殼纖維 105
第三節(jié) 晶須 105
一、硫酸鈣晶須 106
二、碳酸鈣晶須 107
三、碳化硅晶須 108
第四節(jié) 天然礦物材料 109
一、硅酸鹽礦物 110
二、其他礦物 113
第五節(jié) 人工合成材料及固體工業(yè)廢渣 115
一、白炭黑 115
二、二氧化硅 117
三、二氧化鈦 118
四、三氧化二鋁 120
五、工業(yè)廢渣 121
第六節(jié) 助劑 124
一、偶聯(lián)劑 124
二、阻燃劑 127
三、脫模劑 129
思考題 130
參考文獻 130

第三章 復合材料設(shè)計基礎(chǔ) 135
節(jié) 復合材料界面及其設(shè)計 135
一、纖維表面處理與復合材料界面設(shè)計 135
二、礦物表面改性與復合材料界面設(shè)計 143
三、金屬表面潤濕性與復合材料界面設(shè)計 147
第二節(jié) 復合效應(yīng)與復合原理 149
一、復合效應(yīng) 149
二、復合原理 151
第三節(jié) 復合材料性能與工藝設(shè)計 151
一、復合材料的性能設(shè)計 151
二、復合材料的工藝設(shè)計 153
思考題 155
參考文獻 155

第四章 復合材料成型與加工工藝 157
節(jié) 擠出成型 157
一、擠出成型概述 157
二、擠出成型設(shè)備 158
三、擠出成型原理與工藝 161
第二節(jié) 注射成型 163
一、注射成型概述 163
二、注射成型設(shè)備 163
三、注射機的參數(shù) 164
四、注射成型工藝 165
五、增強反應(yīng)注射（RRIM）成型 167
六、發(fā)泡塑料注塑成型 167
第三節(jié) 模壓與熱壓罐成型 168
一、模壓成型 168
二、熱壓罐成型 171
第四節(jié) 混煉與壓延成型 172
一、混煉 172
二、壓延成型 174
第五節(jié) 熱成型 175
一、熱成型工藝原理和特點 175
二、熱成型工藝類型 176
第六節(jié) 澆注成型 177
一、靜態(tài)澆注成型 177
二、搪塑成型 178
三、滾塑成型 178
第七節(jié) 纏繞成型 179
一、纏繞成型概述 179
二、連續(xù)纖維增強復合材料纏繞成型工藝過程 179
三、復合材料纏繞成型技術(shù) 180
第八節(jié) 拉擠成型 181
一、拉擠成型概述 181
二、拉擠成型工藝 182
第九節(jié) 手糊成型、噴射成型與樹脂傳遞模塑成型 183
一、手糊成型 183
二、噴射成型 184
三、樹脂傳遞模塑成型 184
第十節(jié) 自動鋪放 188
一、自動鋪放的分類和原理 188
二、自動鋪放技術(shù)發(fā)展趨勢 189
第十一節(jié) 先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法 189
第十二節(jié) 化學氣相滲透 190
思考題 190
參考文獻 190

第五章 無機纖維增強復合材料 191
節(jié) 玻璃纖維增強復合材料 191
一、玻璃纖維增強熱固性樹脂基復合材料 191
二、玻璃纖維增強熱塑性樹脂基復合材料 194
三、玻璃纖維增強橡膠基復合材料 199
四、玻璃纖維增強水泥基復合材料 200
第二節(jié) 碳纖維增強復合材料 200
一、碳纖維增強熱固性樹脂基復合材料 201
二、碳纖維增強熱塑性樹脂基復合材料 201
三、碳纖維增強橡膠基復合材料 202
四、碳纖維增強水泥基復合材料 202
五、碳纖維增強陶瓷基與金屬基復合材料 202
第三節(jié) 硼纖維增強復合材料 203
第四節(jié) 陶瓷纖維增強復合材料 204
一、陶瓷纖維增強復合材料的制備工藝 204
二、陶瓷纖維增強樹脂基復合材料 206
三、陶瓷纖維增強陶瓷基復合材料 207
四、陶瓷纖維增強氧化硅氣凝膠隔熱復合材料 207
五、陶瓷纖維增強鋁基與水泥基復合材料 207
第五節(jié) 玄武巖纖維增強復合材料 208
一、玄武巖纖維增強熱固性樹脂基復合材料 208
二、玄武巖纖維增強熱塑性樹脂基復合材料 209
三、玄武巖纖維增強瀝青基復合材料 209
第六節(jié) 巖棉纖維增強復合材料 210
思考題 210
參考文獻 211

第六章 有機纖維增強復合材料 214
節(jié) 芳綸纖維增強復合材料 214
一、芳綸纖維的表面改性 214
二、芳綸纖維增強復合材料的制備 215
三、芳綸纖維增強復合材料的性能 216
四、芳綸纖維增強復合材料的應(yīng)用 216
第二節(jié) 超高分子量聚乙烯纖維增強復合材料 218
一、UHMWPE 纖維增強復合材料的制備工藝 218
二、UHMWPE 纖維增強復合材料種類 218
三、UHMWPE 纖維增強復合材料的應(yīng)用 219
四、UHMWPE 纖維增強復合材料的發(fā)展趨勢 221
第三節(jié) 尼龍纖維增強復合材料 221
一、尼龍纖維增強橡膠基復合材料 221
二、尼龍纖維增強水泥基復合材料 222
三、尼龍纖維增強樹脂基復合材料 222
第四節(jié) 麻纖維增強復合材料 222
一、麻纖維的改性 223
二、麻纖維復合材料的成型工藝 224
三、大麻纖維增強復合材料 225
四、黃麻纖維增強復合材料 225
五、亞麻纖維增強復合材料 227
六、劍麻纖維增強復合材料 228
第五節(jié) 竹纖維增強復合材料 232
一、竹纖維增強熱塑性樹脂基復合材料 232
二、竹纖維增強熱固性樹脂基復合材料 233
第六節(jié) 椰纖維增強復合材料 233
一、椰纖維增強熱固性樹脂基復合材料 233
二、椰纖維增強熱塑性樹脂基復合材料 234
三、椰纖維增強橡膠基復合材料 234
四、椰纖維混雜增強復合材料 234
第七節(jié) 甘蔗渣纖維增強復合材料 234
第八節(jié) 有機碳源控釋復合材料 236
一、有機碳源概述 236
二、有機碳源種類 237
三、緩釋有機碳源復合材料 238
思考題 239
參考文獻 239

第七章 礦物與晶須復合材料 242
節(jié) 礦物插層復合材料 242
一、礦物插層方法 242
二、礦物插層復合材料的類型 243
三、礦物插層復合材料的研究進展 243
第二節(jié) 礦物共混復合材料 244
一、共混方法 244
二、礦物粉體的表面改性 245
三、礦物共混復合材料種類 247
第三節(jié) 礦物負載復合材料 251
一、礦物負載光催化復合材料 251
二、礦物負載抗菌復合材料 254
第四節(jié) 晶須增強復合材料 256
一、硫酸鹽晶須復合材料 256
二、碳酸鹽晶須復合材料 257
三、碳化硅或其他晶須復合材料 258
第五節(jié) 礦物改性環(huán)境友好復合材料 259
一、工業(yè)廢渣改性復合材料 259
二、礦物改性水土保持復合材料 262
三、礦物改性生物降解復合材料 265
思考題 267
參考文獻 267

第八章 納米復合材料 272
節(jié) 納米復合材料概述 272
一、納米復合材料定義 272
二、納米復合材料分類 273
三、納米粒子效應(yīng) 273
四、納米粒子的表面修飾 277
第二節(jié) 納米復合材料制備方法 278
一、插層復合法 278
二、原位復合法 279
三、溶膠-凝膠法 279
四、納米粒子直接分散法 280
五、LB 膜法 280
六、微乳液聚合法 280
第三節(jié) 材料的表面改性 281
一、材料表面的共價作用改性 281
二、材料表面的非共價作用改性 282
第四節(jié) 納米礦物復合材料 283
一、插層納米礦物復合材料 283
二、共混納米礦物復合材料 285
第五節(jié) 納米二氧化硅復合材料 286
一、納米二氧化硅改性熱固性樹脂基復合材料 286
二、納米二氧化硅改性熱塑性樹脂基復合材料 288
三、納米二氧化硅改性橡膠基復合材料 289
第六節(jié) 納米二氧化鈦復合材料 290
一、納米二氧化鈦改性熱固性樹脂基復合材料 290
二、納米二氧化鈦改性熱塑性樹脂基復合材料 291
三、納米二氧化鈦改性橡膠基復合材料 292
第七節(jié) 納米三氧化二鋁復合材料 292
一、納米三氧化二鋁改性熱固性樹脂基復合材料 293
二、納米三氧化二鋁改性熱塑性樹脂基復合材料 294
三、納米三氧化二鋁改性橡膠基復合材料 295
第八節(jié) 納米復合材料理論研究與應(yīng)用展望 295
一、納米粒子對復合材料性能的影響 295
二、納米復合材料的增強增韌機理 296
三、納米復合材料應(yīng)用進展 298
思考題 300
參考文獻 301

第九章 木塑復合材料 303
節(jié) 木塑復合材料概述 303
第二節(jié) 木塑復合材料性能影響因素 304
第三節(jié) 聚氯乙烯基木塑復合材料 305
一、木粉及其處理技術(shù) 306
二、擠出成型工藝 307
第四節(jié) 木塑復合材料的應(yīng)用 308
第五節(jié) 木塑復合材料研究與發(fā)展前景 309
一、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 309
二、木塑復合材料的發(fā)展趨勢 310
思考題 311
參考文獻 311

第十章 生物可降解聚合物基復合材料 313
節(jié) 生物可降解聚合物基復合材料概述 313
一、生物可降解聚合物基復合材料定義 313
二、生物可降解聚合物基復合材料的分類 314
三、生物可降解聚合物基復合材料需要具備的特性 314
四、生物可降解聚合物基復合材料目前存在的問題 314
第二節(jié) 生物可降解聚合物基復合材料的合成方法 315
一、生物可降解聚合物基材料的合成方法 315
二、生物可降解聚合物基復合材料的復合方法 316
第三節(jié) 生物可降解聚合物基復合材料的降解機制和過程 317
一、生物可降解聚合物基復合材料降解機制 317
二、生物可降解聚合物基復合材料降解過程及形式 318
三、生物可降解聚合物基復合材料降解性的影響因素 318
第四節(jié) 殼聚糖可降解高分子復合材料 319
一、殼聚糖簡介 319
二、殼聚糖靜電紡絲技術(shù)的分類 319
三、殼聚糖靜電紡絲技術(shù)在殼聚糖可降解高分子復合材料中的應(yīng)用 320
第五節(jié) 纖維素可降解高分子復合材料 321
一、纖維素概述 321
二、纖維素靜電紡絲技術(shù)的分類 322
三、纖維素靜電紡絲技術(shù)在纖維素可降解高分子復合材料中的應(yīng)用 323
第六節(jié) 生物可降解聚合物基復合材料理論研究及應(yīng)用進展 324
一、生物可降解聚合物基復合材料理論研究 324
二、生物可降解聚合物基復合材料應(yīng)用進展 326
思考題 327
參考文獻 327

第十一章 陶瓷基復合材料 330
節(jié) 陶瓷基復合材料概述 330
第二節(jié) 陶瓷基復合材料類型及增韌方式 330
一、顆粒彌散型陶瓷基復合材料 330
二、纖維或晶須增強陶瓷基復合材料 332
三、自增韌復相陶瓷 333
四、梯度功能復合陶瓷 334
五、納米陶瓷基復合材料 334
第三節(jié) 陶瓷基復合材料的制備工藝 335
一、顆粒彌散型陶瓷基復合材料的制備 335
二、晶須增強陶瓷基復合材料的制備 336
三、纖維增強陶瓷基復合材料的制備 339
第四節(jié) 陶瓷基復合材料的應(yīng)用 341
一、陶瓷基復合材料在摩擦磨損領(lǐng)域的應(yīng)用 341
二、陶瓷基復合材料在能源領(lǐng)域的應(yīng)用 341
三、陶瓷基復合材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用 341
四、陶瓷基復合材料在切削方面的應(yīng)用 342
五、陶瓷基復合材料在航空航天的應(yīng)用 343
六、陶瓷基復合材料在汽車工業(yè)的應(yīng)用 345
七、陶瓷基復合材料在其他方面的應(yīng)用 345
思考題 345
參考文獻 345

第十二章 水泥基復合材料 347
節(jié) 水泥基復合材料的種類及基本性能 347
一、混凝土 347
二、纖維增強水泥基復合材料 348
三、聚合物混凝土復合材料 349
第二節(jié) 纖維增強水泥基復合材料 349
一、鋼纖維增強水泥基復合材料 350
二、玻璃纖維增強水泥基復合材料 351
三、碳纖維增強水泥基復合材料 353
第三節(jié) 聚合物混凝土復合材料 353
一、聚合物混凝土 354
二、聚合物浸漬混凝土 355
三、聚合物改性混凝土 356
第四節(jié) 水泥基復合材料的應(yīng)用 357
思考題 357
參考文獻 358

第十三章 碳/碳復合材料 359
節(jié) 碳/碳復合材料概述 359
一、碳/碳復合材料的定義 359
二、碳/碳復合材料的發(fā)展 360
第二節(jié) 碳/碳復合材料成型加工技術(shù) 360
一、坯體的制備 360
二、致密化工藝 361
三、抗氧化涂層技術(shù) 365
第三節(jié) 碳/碳復合材料性能與應(yīng)用 366
一、碳/碳復合材料的性能 366
二、碳/碳復合材料的應(yīng)用 368
思考題 373
參考文獻 373