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第1章 先进复合材料加工技术概述 1

1.1先进复合材料概述 1

1.2复合材料的分类 2

1.3先进复合材料的性能 3

1.4先进复合材料的研发动态 5

1.5先进复合材料的应用 6

1.6先进复合材料的切削加工特点 7

1.7先进复合材料切削加工技术的研究现状 8

1.7.1复合材料切削机理的研究 8

1.7.2复合材料切削刀具材料及结构参数的改进 9

1.7.3复合材料特种加工技术的研究 10

1.7.4复合材料表面质量评价技术的研究 11

第2章 复合材料的原材料 12

2.1纤维 12

2.1.1陶瓷纤维 12

2.1.2玻璃纤维 13

2.1.3高熔点金属纤维 15

2.1.4碳纤维 16

2.1.5硼纤维 18

2.1.6 SiC纤维 19

2.1.7 Al2O3纤维与铝硅酸盐纤维 20

2.1.8 Si3N4系纤维 21

2.1.9 ZrO2系纤维 21

2.1.10 BN系、AlN系纤维 23

2.1.11芳纶纤维 23

2.2晶须 24

2.2.1 SiCw、Si3N4w 24

2.2.2钛酸钾晶须 25

2.2.3硼酸铝晶须 26

2.2.4氧化锌晶须 27

2.2.5石墨晶须 27

2.3颗粒 28

2.4基体 29

2.4.1聚合物基体 30

2.4.2金属基体 31

2.4.3陶瓷基体 31

第3章 复合材料的强韧性与界面行为 40

3.1复合材料的增强机理 40

3.1.1颗粒增强原理 40

3.1.2单向排列连续纤维增强复合材料 41

3.1.3短纤维增强原理 44

3.2复合材料的韧性 45

3.2.1材料断裂机理 45

3.2.2对断裂能量的贡献 49

3.2.3准临界裂纹的扩展 52

3.3复合材料的界面特征与分类 54

3.3.1界面特征 54

3.3.2界面分类 55

3.4复合材料界面的结合机理 55

3.4.1力学结合 55

3.4.2残余应力 55

3.5复合材料的界面强度与界面行为 56

3.5.1界面强度 56

3.5.2界面行为 59

第4章 金属基复合材料 62

4.1金属基复合材料的种类及性能特点 62

4.1.1颗粒增强金属基复合材料 62

4.1.2纤维增强金属基复合材料 63

4.1.3晶须增强金属基复合材料 64

4.2金属基复合材料的应用 64

4.2.1应用领域及现状 64

4.2.2发展方向及趋势 66

4.3金属基复合材料的切削加工性 67

4.3.1切削加工机理 68

4.3.2已加工表面粗糙度 69

4.3.3已加工表面的硬化 69

4.3.4已加工表面的残余应力 70

4.3.5已加工表面形貌 71

4.3.6刀具材料的选用及其磨损机理 72

4.4金属基复合材料的车削加工 73

4.4.1钛基复合材料（TiCp＋TiBw）/TC4的车削 73

4.4.2铝基复合材料SiCp/ZL109的车削 79

4.4.3铝基复合材料Al2O3/Al的激光加热辅助车削 81

4.5金属基复合材料的铣削加工 82

4.5.1颗粒增强铝基复合材料的普通铣削 82

4.5.2颗粒增强铝基复合材料的高速铣削 85

4.5.3 SiCp/Al复合材料的铣磨加工 89

4.6金属基复合材料的钻削加工 90

4.6.1 ZL109合金复合材料的钻削 90

4.6.2 SiCp/Al复合材料的钻削仿真 93

4.7金属基复合材料的磨削加工 96

4.7.1磨削力 96

4.7.2磨削表面粗糙度 97

4.7.3磨削加工表面形貌 98

4.8金属基复合材料的特种加工 101

4.8.1激光表面处理 101

4.8.2电火花加工 102

4.8.3超声振动加工 106

第5章 陶瓷基复合材料 115

5.1陶瓷基复合材料的种类及性能特点 115

5.2陶瓷基复合材料的制备 116

5.2.1陶瓷基复合材料的制备方法 116

5.2.2陶瓷基复合材料的成型工艺 119

5.3陶瓷基复合材料的应用 120

5.3.1应用领域及现状 120

5.3.2发展方向及趋势 121

5.4陶瓷基复合材料的切削加工性 123

5.5陶瓷基复合材料的车削加工 123

5.6陶瓷基复合材料的铣削加工 126

5.7陶瓷基复合材料的钻削加工 129

5.8陶瓷基复合材料的磨削加工 136

5.8.1纤维增强陶瓷基复合材料磨削机理研究 136

5.8.2纤维增强陶瓷基复合材料磨削表面形貌与磨屑分析 137

5.8.3磨削参数对表面粗糙度的影响 140

5.9陶瓷基复合材料的特种加工 141

第6章 聚合物基复合材料 144

6.1聚合物基复合材料的种类及性能特点 144

6.2聚合物基复合材料的制备 145

6.3聚合物基复合材料的力学性能 148

6.3.1热固性复合材料 148

6.3.2热塑性复合材料 149

6.4聚合物基复合材料的应用 150

6.4.1聚合物基复合材料在航空航天工业上的应用 151

6.4.2聚合物基复合材料在其他工业产品上的应用 151

6.5聚合物基复合材料的切削加工 152

6.5.1聚合物基复合材料的常规机械加工方法 152

6.5.2聚合物基复合材料的特种加工方法 153

6.5.3聚合物基碳纤维复合材料的切削加工 153

6.5.4聚合物基玻璃纤维复合材料的切削加工 154

6.5.5聚合物基复合材料的钻削分层对策及钻削优化试验 156

6.5.6 CFRP复合材料制孔过程仿真与试验分析 160

第7章 碳/碳复合材料 169

7.1碳/碳复合材料概述 169

7.2碳/碳复合材料的制造工艺 170

7.2.1预制件的制造 170

7.2.2碳/碳的致密化工艺 173

7.2.3石墨化 175

7.3碳/碳复合材料的性能及应用 175

7.3.1碳/碳复合材料的性能 175

7.3.2碳/碳复合材料的应用 177

7.4碳/碳复合材料的切削加工 178

7.4.1碳纤维复合材料的切削加工工艺 178

7.4.2切削工艺对复合材料表面质量的影响 181

7.4.3碳/碳复合材料切削加工实例 182

7.4.4碳/碳复合材料的特种加工技术 185

7.4.5复合材料表面质量评价 186

第8章 复合材料高效加工刀具技术 187

8.1复合材料的孔加工刀具 187

8.1.1碳纤维复合材料的孔加工 187

8.1.2芳纶纤维、纸蜂窝及其夹层结构复合材料的孔加工 189

8.1.3山特维克可乐满复合材料孔加工刀具 191

8.1.4伊斯卡复合材料孔加工刀具 192

8.2复合材料的铣削加工刀具 193

8.2.1碳纤维复合材料的铣削加工刀具 193

8.2.2芳纶纤维、纸蜂窝及其夹层结构复合材料的铣削加工刀具 195

8.3复合材料的车削加工刀具 197

8.4加工复合材料的类金刚石涂层刀具 198

8.4.1类金刚石涂层 198

8.4.2 DLC涂层刀具加工实例 199

8.4.3加工碳纤维复合材料用整体硬质合金涂层刀具 199

8.5复合材料加工刀具面临的挑战 200

参考文献 201