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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 先进复合材料特性 2

1.3 先进复合材料性能 4

1.3.1 树脂基体性能 4

1.3.2 预浸料性能 6

1.3.3 复合材料性能 7

1.4 先进复合材料的发展 10

参考文献 11

第2章 增强纤维 12

2.1 概述 12

2.2 玻璃纤维 12

2.2.1 玻璃纤维组成 12

2.2.2 玻璃纤维制造技术 12

2.2.3 玻璃纤维性能 13

2.3 碳纤维 14

2.3.1 碳纤维结构 14

2.3.2 PAN基碳纤维制造技术 15

2.3.3 PAN基碳纤维性能 20

2.3.4 沥青基和黏胶基碳纤维 22

2.4 芳纶纤维 25

2.4.1 芳纶纤维结构 25

2.4.2 芳纶纤维制造技术 27

2.4.3 芳纶纤维的性能 30

2.5 其他高性能纤维 31

2.5.1 硼纤维 31

2.5.2 超高分子量聚乙烯纤维 32

2.5.3 PBO纤维 34

2.5.4 聚酰亚胺纤维 36

参考文献 39

第3章 树脂基体 42

3.1 概述 42

3.2 环氧树脂基体 43

3.2.1 环氧树脂合成 43

3.2.2 环氧树脂固化特性 45

3.2.3 环氧树脂的类型 46

3.2.4 环氧固化剂 49

3.2.5 环氧树脂基体改性 53

3.2.6 环氧树脂基复合材料 54

3.3 双马树脂基体 61

3.3.1 双马单体的合成 61

3.3.2 双马树脂基体改性 65

3.3.3 高双马树脂基复合材料 67

3.3.4 氰酸酯树脂基体 71

3.3.5 氰酸酯树脂改性 74

3.3.6 氰酸酯树脂基透波复合材料 75

3.4 聚酰亚胺树脂基体 78

3.4.1 降冰片烯封端PMR型聚酰亚胺树脂基体 78

3.4.2 苯乙炔封端PMR型聚酰亚胺树脂基体 80

3.4.3 液态成形用聚酰亚胺树脂基体 82

3.4.4 聚酰亚胺树脂基复合材料 83

3.5 热塑性树脂基体 85

参考文献 87

第4章 复合材料制造技术 93

4.1 概述 93

4.2 预浸料制造技术 94

4.2.1 预浸料制造工艺 94

4.2.2 预浸料的性能 96

4.3 热压罐成形技术 96

4.3.1 热压罐成形工艺 96

4.3.2 热压罐成形技术的发展 100

4.4 RTM成形技术 101

4.4.1 RTM成形工艺 101

4.4.2 RTM成形技术的发展 104

4.5 纤维缠绕技术 105

4.5.1 纤维缠绕工艺 105

4.5.2 纤维缠绕技术的发展 109

4.6 自动铺放技术 110

4.6.1 自动铺带技术 110

4.6.2 自动铺丝技术 113

4.6.3 自动铺放技术的应用 116

4.7 预浸料拉挤成形技术 119

4.7.1 预浸料拉挤成形技术 119

4.7.2 预浸料拉挤技术的发展 123

参考文献 125

第5章 复合材料力学行为 127

5.1 概述 127

5.2 弹性变形 128

5.2.1 广义胡克定律 128

5.2.2 材料的应力—应变关系 129

5.2.3 复合材料有效弹性模量的预测 131

5.2.4 材料变形的测量方法 132

5.3 复合材料强度 136

5.3.1 单向复合材料的细观强度分析 136

5.3.2 复合材料的宏观强度理论 140

5.4 复合材料韧性 142

5.4.1 Ⅰ型层间断裂韧性 143

5.4.2 开孔拉伸/压缩强度 143

5.4.3 冲击后压缩强度 143

5.5 失效行为 144

5.5.1 复合材料层合板的破坏模式 144

5.5.2 复合材料层合板宏观破坏形貌 145

5.6 复合材料力学试验方法 149

5.6.1 拉伸试验方法 151

5.6.2 压缩试验方法 153

5.6.3 剪切试验方法 156

5.6.4 弯曲试验方法 159

5.6.5 短梁强度方法 163

5.6.6 Ⅰ型层间断裂韧性试验方法 164

5.6.7 开孔拉伸试验方法 165

5.6.8 开孔压缩试验方法 166

5.6.9 冲击后压缩（CAI）试验方法 168

5.7 复合材料力学性能B基值计算方法 169

5.7.1 MIL-HDBK-17计算方法 170

5.7.2 FAA回归分析模型 171

5.7.3 MIL方法与FAA方法比较分析 172

5.7.4 小样本分析模型 172

参考文献 173

第6章 复合材料热与环境特性 176

6.1 概述 176

6.2 热化学行为 177

6.2.1 热氧老化 177

6.2.2 热化学老化 187

6.3 热物理行为 187

6.3.1 热传导性能 187

6.3.2 热膨胀特性 194

6.3.3 蠕变性能 198

6.3.4 物理老化 202

6.4 湿热性能 203

6.4.1 复合材料吸湿行为与表征 203

6.4.2 复合材料吸湿影响因素 205

6.4.3 复合材料湿热老化特性 207

6.4.4 吸湿对复合材料性能的影响 209

6.5 环境特性 212

6.5.1 低温环境特性 212

6.5.2 辐照环境特性 213

6.5.3 盐雾环境特性 215

6.5.4 耐腐蚀性 217

参考文献 218

第7章 复合材料功能特性 222

7.1 概述 222

7.2 吸波特性 222

7.2.1 复合材料吸波原理 222

7.2.2 复合材料吸波性能表征 224

7.2.3 复合材料吸波特性 228

7.3 透波特性 230

7.3.1 复合材料透波原理 230

7.3.2 复合材料透波性能表征 231

7.3.3 复合材料透波特性 232

7.4 导电特性 235

7.4.1 复合材料导电原理 235

7.4.2 复合材料导电性能表征 238

7.4.3 结构导电复合材料 240

7.5 阻燃特性 242

7.5.1 复合材料阻燃原理 242

7.5.2 复合材料阻燃性能表征 243

7.5.3 结构阻燃复合材料 249

7.6 防隔热特性 254

7.6.1 热防护机理 254

7.6.2 烧蚀防热性能表征 256

7.6.3 防热复合材料 257

参考文献 260

第8章 复合材料界面 264

8.1 概述 264

8.2 界面黏结 265

8.2.1 界面黏结作用理论 265

8.2.2 物理作用对界面黏结的影响 267

8.2.3 纤维上浆剂对界面黏结的影响 273

8.3 界面黏结强度表征 278

8.3.1 纤维断裂法（单丝断裂法） 278

8.3.2 微球脱黏试验 280

8.3.3 纤维拔出试验 282

8.3.4 纤维压入/顶出试验 282

8.4 界面结构与性能 283

8.4.1 界面微观结构表征技术 283

8.4.2 界面微观结构和性能 286

8.4.3 界面特性与复合材料性能的相关性 291

参考文献 292

第9章 先进复合材料应用 296

9.1 概述 296

9.2 先进复合材料在航空领域的应用 296

9.2.1 大型客机应用 296

9.2.2 战斗机应用 299

9.2.3 直升机应用 300

9.2.4 航空发动机应用 301

9.3 先进复合材料在宇航领域的应用 303

9.3.1 卫星结构应用 303

9.3.2 液氢贮罐应用 305

9.3.3 发动机壳体应用 305

9.4 先进复合材料的其他应用 307

9.4.1 复合材料高压气瓶 307

9.4.2 轨道交通应用 308

9.4.3 汽车应用 309

9.4.4 游艇的应用 310

9.4.5 风电叶片应用 311

参考文献 311

后记 314