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1 绪论 1

1.1 高性能树脂基复合材料的定义 1

1.2 高性能树脂基复合材料的特点和应用 1

1.3 高性能树脂基复合材料的发展趋势 3

1.4 复合材料界面的研究 5

2 高性能增强材料 7

2.1 引言 7

2.2 高性能玻璃纤维 7

2.2.1 玻璃纤维的结构及组成 7

2.2.2 玻璃纤维的物理和化学性能 8

2.2.3 玻璃纤维及其制品的生产工艺 11

2.2.4 高性能复合材料用玻璃纤维制品种类 12

2.2.5 高性能玻璃纤维 14

2.3 碳纤维 16

2.3.1 概述 16

2.3.2 碳纤维的制造方法 16

2.3.3 碳纤维的性能 19

2.3.4 碳纤维的应用 20

2.4 芳纶纤维 20

2.4.1 概述 20

2.4.2 芳纶纤维的制备 21

2.4.3 芳纶纤维的结构与性能 21

2.4.4 芳纶纤维的应用 22

2.5 超高分子量聚乙烯纤维 23

2.5.1 概述 23

2.5.2 UHMW-PE纤维的制造 23

2.5.3 UHMW-PE纤维的性能 25

2.5.4 UHMW-PE纤维的应用 26

2.6 聚苯并双噁唑纤维 26

2.6.1 概述 26

2.6.2 PBO纤维的制造 26

2.6.3 PBO纤维的结构与性能 27

2.6.4 PBO纤维的应用 27

2.7 聚［2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑］纤维 28

2.7.1 概述 28

2.7.2 M5纤维的制备 28

2.7.3 M5纤维分子结构特征和性能 29

2.7.4 M5纤维的应用与展望 29

2.8 陶瓷纤维 30

2.8.1 碳化硅纤维 30

2.8.2 氧化铝纤维 31

2.8.3 氮化硼纤维 32

2.8.4 硼纤维 33

2.8.5 晶须 34

3 高性能树脂基体 36

3.1 酚醛树脂 36

3.1.1 概述 36

3.1.2 酚醛树脂的合成原理 36

3.1.3 酚醛树脂的合成方法 44

3.1.4 酚醛树脂的固化 46

3.1.5 酚醛树脂的改性 51

3.2 高性能环氧树脂 60

3.2.1 概述 60

3.2.2 高性能环氧树脂的合成和性能 61

3.2.3 高性能环氧树脂的固化 67

3.3 聚酰亚胺树脂 77

3.3.1 缩聚型聚酰亚胺树脂 78

3.3.2 加聚型聚酰亚胺 80

3.4 氰酸酯树脂 88

3.4.1 概述 88

3.4.2 氰酸酯单体的合成 88

3.4.3 氰酸酯基的反应特性 89

3.4.4 氰酸酯树脂的固化反应 90

3.4.5 氰酸酯树脂结构与性能的关系 91

3.4.6 氰酸酯树脂的性能 92

3.4.7 氰酸酯树脂的增韧改性 94

3.4.8 氰酸酯树脂的应用 96

3.5 聚芳基乙炔树脂 98

3.5.1 引言 98

3.5.2 芳基乙炔树脂的合成 99

3.5.3 聚芳基乙炔树脂的性能 104

3.5.4 聚芳基乙炔树脂基复合材料的性能 110

3.5.5 聚芳基乙炔树脂及其复合材料的应用 114

3.6 硅炔树脂 119

3.6.1 硅炔树脂的合成 119

3.6.2 硅炔树脂的结构 121

3.6.3 硅炔树脂的固化 124

3.6.4 硅炔树脂的性能 127

3.6.5 硅炔树脂的改性 129

3.7 硼硅炔树脂 138

3.7.1 碳硼烷的合成、性质及表征 138

3.7.2 硼硅炔树脂的种类 139

3.7.3 硼硅炔树脂的应用 144

3.8 聚倍半硅氧烷 148

3.8.1 聚倍半硅氧烷的定义与分类 148

3.8.2 POSS的合成 150

3.8.3 POSS的结构与性能关系 151

3.8.4 POSS有机-无机杂化聚合物 152

3.8.5 POSS的应用 154

3.9 聚苯并咪唑树脂 155

3.9.1 聚苯并咪唑树脂的合成 155

3.9.2 聚苯并咪唑树脂的性能 156

3.10 聚醚醚酮树脂 157

3.10.1 PEEK树脂的制备 157

3.10.2 PEEK树脂的特性 158

3.10.3 PEEK树脂的成型工艺 159

3.10.4 PEEK树脂的应用 159

3.11 聚苯硫醚 160

3.11.1 PPS树脂的合成路线 160

3.11.2 PPS树脂的性能 161

3.11.3 PPS树脂的应用 163

3.12 聚芳醚腈树脂 164

3.12.1 PEN树脂的制备 164

3.12.2 PEN树脂的特性 165

3.12.3 PEN树脂的应用 166

4 复合材料界面 168

4.1 引言 168

4.2 复合材料界面理论 169

4.2.1 浸润性理论 169

4.2.2 化学键理论 169

4.2.3 过渡层理论 170

4.2.4 可逆水解理论 170

4.2.5 摩擦理论 171

4.2.6 扩散理论 171

4.2.7 静电理论 171

4.2.8 酸碱作用理论 172

4.3 增强纤维的表面处理 173

4.3.1 偶联剂处理 173

4.3.2 表面氧化处理 177

4.3.3 表面涂层 179

4.3.4 化学气相沉积（CVD） 180

4.3.5 电聚合处理 181

4.3.6 低温等离子处理 181

4.3.7 表面接枝 185

4.4 复合材料界面的分析表征 190

4.4.1 界面浸润性的分析表征 190

4.4.2 增强纤维表面形貌的分析表征 196

4.4.3 增强纤维表面化学组分、功能团及化学反应的分析表征 203

4.4.4 界面力学性能的分析表征 208

4.4.5 界面形态的微观分析表征 217

5 热固性树脂基复合材料成型工艺 226

5.1 模压成型工艺 226

5.1.1 概述 226

5.1.2 模压料的制备 227

5.1.3 模压成型工艺 232

5.2 缠绕成型工艺 237

5.2.1 概述 237

5.2.2 缠绕规律的分析 237

5.2.3 缠绕成型工艺 248

5.3 拉挤成型工艺 250

5.3.1 概述 250

5.3.2 拉挤成型工艺 250

5.4 树脂传递模塑（RTM）成型工艺 254

5.4.1 原材料 254

5.4.2 RTM成型工艺 255

5.5 袋压成型工艺 255

5.5.1 袋压成型工艺种类及特点 255

5.5.2 袋压成型工艺 256

6 热塑性树脂基复合材料成型工艺 257

6.1 概述 257

6.2 预浸料或片状模塑料的制备 259

6.2.1 预浸渍技术 260

6.2.2 后浸渍技术 260

6.3 热塑性复合材料的冲压成型工艺 261

6.4 热塑性复合材料的拉挤成型工艺 261

6.4.1 预浸纤维拉挤成型工艺 262

6.4.2 纤维拉挤成型工艺 263

6.5 热塑性复合材料的模压成型工艺 263

6.6 热塑性复合材料缠绕成型工艺 264