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第1篇 复合材料导论 1

第1章复合材料科学与工程学梗概 3

第2章 材料表面、复合材料界面及其相关问题 4

1纤维-金属层合板及其界面相结构 4

2纤维-金属层合板界面相结构的力学特征与老化行为 6

3纤维与树脂的界面及界面相问题 7

第3章 复合材料的多尺度、多层次结构构造与优化 8

1发展背景与约束条件 8

2“离位”增韧技术及其由来 8

3“离位”液态成形技术 9

4复合材料的多层次、多尺度优化 10

5先进的液态成形树脂体系 11

6“离位（Ex-situ）”与“原位（In-situ）”的对立和统一 11

7小结与展望 12

第4章 复合材料及其制品的先进制造技术 13

1航空结构一体化技术的内涵与发展背景 13

2纺织复合材料技术与结构一体化（整体化）技术 13

3复合材料自动铺放技术 14

4从制造的角度看一体化技术中的预制技术 16

5虚拟制造和智能加工技术 16

第5章 先进复合材料的发展走向 18

1复合材料的低维化发展 18

2复合材料的结构-功能一体化技术 21

3复合材料的模型化技术 24

第6章 复合材料在国民经济和国家安全中的地位 28

参考文献 29

第2篇 复合材料用增强体材料 31

第1章 玻璃纤维 33

1 E-玻璃纤维 34

2 AR-玻璃纤维 34

3 S-玻璃纤维 34

4 M-玻璃纤维 34

5高硅氧玻璃纤维 35

6特种玻璃纤维 35

第2章 碳纤维 36

1聚丙烯腈（PAN）碳纤维 39

2沥青基碳纤维 40

3黏胶基碳纤维 41

第3章 陶瓷纤维 43

1氧化铝纤维 43

2碳化硅系列纤维 44

3氮化硼（BN）纤维 48

4硼纤维 49

第4章 聚芳酰胺纤维 50

第5章 聚芳酯纤维 52

第6章 有机杂环类纤维 53

1聚苯并二？唑（PBO）纤维 53

2聚苯并噻唑（PBT）纤维 54

3聚苯并咪唑（PBI）纤维 55

第7章 超高分子量聚乙烯纤维 56

第8章 纤维增强体的测试表征方法 58

1力学性能的测试表征方法 58

2物理性能的测试表征方法 59

第9章 晶须 60

1陶瓷晶须 60

2碳晶须 63

2.1碳（石墨）晶须 63

2.2碳纳米管 63

参考文献 66

第3篇 聚合物基体材料 69

第1章 概述 71

1复合材料树脂基体性能 71

1.1耐热性 71

1.2线胀系数（CTE） 71

1.3力学性能 71

1.4电性能 72

2复合材料树脂基体性能表征 72

2.1复合材料树脂基体固化反应特性表征 72

2.2复合材料树脂基体物理性能表征 72

2.3树脂基体的耐热性能及热稳定性表征 73

2.4复合材料树脂基体电性能表征 74

2.5复合材料树脂基体力学性能表征 74

第2章 高性能酚醛树脂基体 76

1酚醛树脂的合成 76

1.1线型酚醛树脂 76

1.2热固性酚醛树脂 76

1.3酚醛树脂合成新进展 76

2酚醛树脂的固化 77

2.1热固性酚醛树脂的固化 77

2.2线型酚醛树脂的固化及固化剂 77

3酚醛树脂的改性 78

3.1酚醛树脂的增韧 78

3.2酚醛树脂结构改性及新品种 79

4酚醛树脂复合材料及成形工艺进展 84

4.1制造工艺对树脂的要求 84

4.2复合材料成形工艺性能 85

4.3酚醛树脂复合材料的应用 85

第3章 高性能环氧树脂基体 86

1环氧树脂的合成 86

2环氧树脂固化及固化剂 86

2.1固化反应 86

2.2新型固化剂 86

3环氧树脂结构与性能 87

3.1二缩水甘油醚树脂 87

3.2多缩水甘油醚树脂 88

3.3缩水甘油胺树脂 91

4环氧树脂增韧 92

4.1橡胶弹性体增韧 92

4.2热塑性树脂增韧 93

4.3热致液晶增韧 93

5高性能环氧基复合材料 94

5.1高性能环氧基复合材料性能 94

5.2高性能环氧基复合材料应用 96

第4章 双马来酰亚胺树脂基体 97

1 BMI的物理性能 97

1.1 BMI单体 97

1.2 BMI固化物 97

2 BMI树脂的改性 98

2.1与链烯基化合物的共聚改性 98

2.2二元胺改性BMI 101

2.3热塑性树脂改性BMI 102

2.4环氧改性BMI 104

2.5氰酸酯改性BMI 104

2.6新型BMI单体合成 105

2.7工艺改性 110

3 BMI树脂的应用 111

3.1主要已商品化的BMI树脂 111

3.2常用BMI复合材料性能 112

3.3 BMI树脂及其复合材料的应用 114

第5章 氰酸酯树脂基体 115

1氰酸酯树脂单体的合成 115

2氰酸酯树脂的固化反应 117

2.1氰酸酯固化反应机理 117

2.2氰酸酯固化反应动力学 117

2.3催化剂对固化反应的影响 118

3氰酸酯树脂改性环氧及双马树脂 120

3.1氰酸酯改性环氧树脂 120

3.2氰酸酯改性双马来酰亚胺树脂 122

4氰酸酯树脂及其复合材料的性能与应用 123

4.1氰酸酯树脂的结构与性能 123

4.2氰酸酯树脂基复合材料的性能与应用 127

第6章 热固性聚酰亚胺树脂基体 131

1 PMR聚酰亚胺 131

1.1 PMR聚酰亚胺合成 131

1.2 PMR聚酰亚胺性能 133

1.3 PMR聚酰亚胺改性 135

2乙炔封端聚酰亚胺 139

2.1乙炔封端聚酰亚胺的合成 139

2.2乙炔封端聚酰亚胺固化 141

2.3乙炔封端聚酰亚胺性能 142

3聚酰亚胺复合材料应用 143

参考文献 145

第4篇 纺织复合材料 147

第1章 概述 149

1纺织复合材料的概念 149

2纺织预成形件 149

3纺织复合材料的性能特征 149

第2章 纺织结构及其性能 152

1纱线结构及性能 152

1.1纱线的细度 152

1.2纱线的捻度 152

1.3纱线的拉伸性能 153

2纺织结构及性能 154

2.1机织结构 154

2.2针织结构 161

2.3编织结构 165

2.4非织结构 168

3小结 169

第3章 纺织复合材料的制备技术 170

1纺织复合材料的基本构成 170

1.1增强纤维 170

1.2基体材料 170

2二维纺织预成形件的制备技术 171

2.1机织技术 171

2.2针织技术 171

2.3编织技术 171

2.4非织造技术 173

3三维纺织预成形件的制备技术 173

3.1机织技术 173

3.2针织技术 176

3.3缝合技术 178

3.4编织技术 178

3.5正交非织造技术 180

3.6联合织造技术 181

4纺织复合材料的复合成形技术 182

4.1热固性树脂基复合材料成形工艺 182

4.2热塑性树脂基复合材料成形工艺 183

5纺织复合材料的计算机辅助设计与集成制造系统 184

5.1纺织复合材料的计算机辅助设计系统 185

5.2纺织复合材料的集成制造系统 186

6小结 186

第4章 纺织复合材料力学性能分析 188

1纺织复合材料热弹性性能分析 188

1.1复合材料力学基础知识 188

1.2二维纺织复合材料刚度 190

1.3三维纺织复合材料刚度 195

2层合板结构纺织复合材料的强度 200

2.1一般原理 200

2.2层合板结构针织复合材料的强度计算 203

2.3层合板结构机织／编织复合材料 203

3小结 205

第5章 纺织复合材料的应用 206

1纺织复合材料在民用航空领域中的应用 206

2纺织复合材料在导弹上的应用 207

3纺织复合材料在自行车工业中的应用 208

4纺织复合材料在建筑膜结构领域中的应用 208

5纺织复合材料在生物医学中的应用 209

5.1人工气管及人造血管 209

5.2人工牙齿 210

5.3人工骨及韧带 210

6纺织复合材料的应用前景 212

参考文献 213

第5篇 复合材料界面 217

第1章 复合材料界面理论 219

1浸润理论 219

2化学键理论 220

3界面应力理论 221

3.1消除界面残余应力 221

3.2减缓界面区域的应力集中 222

3.3界面化学反应及界面稳定性控制 222

4界面作用的其他理论 223

第2章 聚合物基复合材料界面及其改性 224

1化学偶联剂改性技术 224

2界面增容改性 227

2.1增容剂的分类 227

2.2增容剂的作用机理 228

3电化学改性技术 228

4等离子体处理 229

4.1等离子体处理 229

4.2等离子体表面接枝 230

5高能辐照处理改性技术 230

5.1中子辐照改性 230

5.2紫外光辐照接枝处理 231

5.3 γ射线辐照处理 231

6其他处理技术 232

6.1气相氧化 232

6.2聚合物涂层 232

6.3化学气相沉积 232

6.4电聚合与电沉积 232

6.5表面化学接枝 233

6.6超声波改性 233

第3章 金属基复合材料的界面 235

1金属基复合材料界面的分类 235

1.1界面的分类 235

1.2界面的结合机制 235

2金属基复合材料界面反应热力学与动力学 236

2.1界面反应的热力学相容性 236

2.2界面反应的动力学相容性 237

3金属基复合材料界面对基体结晶形核的影响 238

3.1金属基复合材料界面对基体形核的影响 238

3.2金属基复合材料界面对基体结晶组织特征的影响 239

4金属基复合材料的残余应力 240

4.1热残余应力的产生 240

4.2金属基复合材料界面热错配应力的计算 240

4.3热残余应力影响因素 241

4.4残余应力松弛行为 241

4.5残余应力的分析与测量 242

5金属基复合材料界面性能测试 243

5.1界面强度的测试方法 244

5.2金属基复合材料增强相的临界长径比 244

5.3金属基复合材料界面硬度的测试 244

5.4金属基复合材料界面导热性能的测试 245

6界面结合状态对金属基复合材料性能的影响 247

6.1界面反应对金属基复合材料性能的影响 247

6.2增强体表面涂覆对金属基复合材料性能的影响 248

7金属基复合材料界面微观结构 249

7.1铝基复合材料界面微观结构 250

7.2镁基复合材料界面显微结构 251

7.3钛基复合材料界面显微结构 252

7.4铁和铁合金基复合材料界面显微结构 252

7.5其他体系 252

第4章 陶瓷基复合材料界面设计 253

1陶瓷基复合材料界面问题 253

1.1界面结合强度 253

1.2界面热物理相容性 253

1.3界面热化学相容性 253

2陶瓷基复合材料的界面层 254

2.1界面层的作用 254

2.2界面层与界面破坏 254

2.3影响界面结合强度的因素 254

2.4界面层与增强体 254

2.5界面层与强韧化 255

3复合材料体系与界面层材料 255

3.1非氧化物复合材料界面层 255

3.2氧化物复合材料界面层 255

4界面层制造方法 256

4.1非氧化物复合材料界面层制造方法 256

4.2氧化物复合材料界面层制造方法 257

5界面层与环境 257

5.1非氧化物复合材料界面层与环境 257

5.2氧化物复合材料界面层与环境 258

5.3界面层的发展与展望 258

第5章 复合材料界面结构表征及界面结合力测定 260

1增强纤维表面状态的表征 260

1.1扫描探针显微镜技术 260

1.2浸润性测量 260

1.3 X射线光电子能谱 261

1.4动态力学谱图分析 261

2界面黏合强度的表征 262

2.1宏观实验方法 262

2.2微复合材料实验方法 262

3界面残余应力的表征 264

3.1光弹性法 264

3.2电阻应变片法 264

3.3 X射线衍射方法 265

3.4其他方法 265

参考文献 266

第6篇 工业聚合物基复合材料与玻璃钢 269

第1章 芯材 271

1芯材的类型 271

1.1泡沫芯材 271

1.2蜂窝 272

1.3木材 273

1.4其他芯材 273

2芯材的力学性能比较 273

第2章 成形工艺 275

1手糊成形工艺 275

1.1原材料 275

1.2模具及脱膜剂 276

1.3成形工艺 277

2喷射成形技术 278

2.1原材料 278

2.2喷射成形设备 279

2.3喷射工艺 279

3模压成形工艺 280

3.1模压成形工艺定义 280

3.2模压成形工艺的特点和分类 280

3.3模压成形工艺的发展状况 280

3.4模压料制造技术 281

3.5压制工艺 286

3.6压机和模具 287

3.7模压制品应用 289

4缠绕成形工艺 291

4.1原材料 291

4.2芯模 296

4.3缠绕机 298

4.4成形工艺 301

4.5应用 305

5拉挤成形工艺 306

5.1原材料 306

5.2成形设备 307

5.3成形工艺 308

5.4拉挤制品的性能 309

5.5应用 311

6树脂传递模塑 311

6.1工艺 311

6.2 RTM用材料与工艺装备 312

6.3新的发展趋势和应用 313

6.4成本 313

7真空袋压成形 313

7.1工艺方法 314

7.2注意事项 314

7.3应用及发展 314

8卷绕成形 314

8.1材料 314

8.2工艺与工装 314

8.3应用发展 315

9管道连续成形 315

9.1材料 315

9.2工艺与工装 316

9.3应用发展 318

10板材连续成形 318

10.1原材料 318

10.2板材连续成形工艺 318

10.3应用及发展 319

11连接及胶接 320

11.1复合材料机械连接技术 320

11.2复合材料胶接连接技术 321

12夹层结构制备工艺 323

12.1材料 324

12.2夹层结构制造工艺 325

12.3应用及发展 326

第3章复合材料性能及检测 327

1力学性能、物理性能及检测 327

1.1力学性能、物理性能及检测 327

1.2复合材料的力学、物理性能 334

2热学性能及检测 338

2.1热学性能检测 338

2.2热学性能 340

3电学性能及检测 341

3.1电学性能检测 341

3.2电学性能 343

4耐腐蚀性能及检测 344

4.1耐腐蚀性能检测 344

4.2耐腐蚀性能 344

5老化性能及检测 346

5.1老化性能检测 346

5.2复合材料的老化性能 347

6其他性能及检测 349

6.1其他性能检测 350

6.2复合材料的燃烧性、透光性和摩擦因数 351

第4章 工业聚合物基复合材料的最新发展与发展方向 352

1工业聚合物基复合材料的发展现状 352

2工业聚合物基复合材料技术的最新进展 353

2.1增强材料的新进展 353

2.2辐射固化技术 355

2.3开模工艺技术的最新进展 355

2.4闭模工艺技术的最新进展 356

2.5纤维铺放技术 357

3工业聚合物基复合材料的发展方向 357

3.1大力发展低成本制造技术 357

3.2全面改善与环境的协调性 358

3.3材料和制品向高性能、多功能、智能化方向发展 358

3.4玻璃钢产业发展趋势 358

4工业聚合物基复合材料的发展潜力 358

4.1在基础设施领域的发展潜力 358

4.2在交通运输领域的发展潜力 359

4.3在海洋石油工业领域的发展潜力 359

4.4在电能领域的发展潜力 360

参考文献 361

第7篇 先进树脂基复合材料 363

第1章 航空航天复合材料概论 365

1先进树脂基复合材料的开发研究 365

2先进树脂基复合材料成形工艺与制造技术特点和低成本化 366

3先进树脂基复合材料特有性能的表征 367

3.1结构复合材料性能表征与数据表达准则 367

3.2复合材料力学性能特点 367

3.3层合板物理性能表征 368

第2章 先进树脂基复合材料的成形工艺与制造技术 369

1先进复合材料成形工艺与制造技术的特征与分类 369

2预浸料制备工艺 369

3成形模具 377

4预浸料／真空袋-热压罐成形工艺 384

5预浸料／模压成形工艺 387

6缠绕成形工艺 387

7拉挤成形工艺 388

8复合材料液体成形（LCM工艺） 389

8.1 RTM成形工艺 390

8.2 RFI成形工艺 393

8.3 VARI成形工艺 395

9自动化与新兴低成本成形工艺 398

10典型结构成形工艺方案的选择与实施 401

第3章 先进树脂基复合材料性能 406

1环氧树脂基复合材料性能 406

1.1高温固化环氧复合材料性能 406

1.2中温固化环氧复合材料性能 411

1.3低温固化环氧复合材料性能 411

1.4环氧树脂基复合材料工艺性 413

1.5国内环氧树脂复合材料性能综合评估 414

2双马来酰亚胺树脂基复合材料性能 415

2.1国内双马树脂复合材料体系简介 415

2.2国内双马树脂复合材料力学性能 416

2.3国内双马树脂复合材料工艺性 418

2.4国内双马树脂复合材料性能综合评估 418

3聚酰亚胺树脂基复合材料性能 419

3.1国内聚酰亚胺树脂复合材料体系简介 419

3.2国内聚酰亚胺树脂复合材料力学性能 419

4国外先进树脂基复合材料性能 420

第4章 先进复合材料的新进展与发展方向 422

1总趋势——降低成形工艺成本 422

2先进复合材料成形工艺过程控制 422

3复合材料成形工艺模拟与优化（虚拟制造技术） 423

第5章 先进复合材料的应用 424

1在飞机结构上的应用 424

2在航空动力装置上的应用 427

3在固体火箭发动机上的应用 428

3.1复合材料在固体火箭发动机壳体上的应用 428

3.2复合材料在固体火箭发动机喷管上的应用 429

3.3固体火箭发动机的全复合材料化 429

4在人造卫星和太空站上的应用 429

4.1人造卫星上的应用 429

4.2太空站上的应用 430

参考文献 432

第8篇 热塑性聚合物基复合材料 433

第1章 概述 435

1热塑性与热固性树脂基体材料的对比 435

2典型基体材料 435

3典型纤维材料 438

4其他添加剂 439

5热塑性聚合物基复合材料的特点 441

6热塑性和热固性聚合物基复合材料的特点比较 441

7热塑性复合材料的关键因素 442

8热塑性聚合物基复合材料的发展和应用 443

第2章 热塑性树脂基复合材料的制造技术 444

1热塑性聚合物基复合材料预浸料制造技术 444

2非连续纤维复合材料制造技术 446

3连续纤维复合材料制造技术 449

第3章 热塑性聚合物基复合材料基本性能 451

1热塑性树脂基体材料的基本性能 451

2增强纤维的基本性能 454

3非连续纤维增强复合材料的基本性能 455

4连续纤维增强复合材料的基本性能 459

第4章 复合材料基本性能理论预测 465

1纤维体积分数和复合材料密度 465

2非连续纤维复合材料的弹性模量 465

3连续纤维复合材料的弹性模量 467

4复合材料的强度 467

5复合材料的断裂韧性 468

6复合材料的热性能 468

第5章 热塑性聚合物基复合材料的蠕变和疲劳性能 470

1黏弹性能的定义 470

2热塑性基体材料的物理老化 470

3热塑性基体材料的黏弹响应 471

4热塑性复合材料的蠕变性能 471

5热塑性复合材料疲劳实验 473

6非连续增强复合材料的疲劳性能 474

7连续纤维增强复合材料的疲劳性能 475

第6章 热塑性聚合物基复合材料的新进展与发展方向 477

1滚压成形技术 477

2高压釜成形技术 477

3水辅助注射成形技术 478

4长纤维增强热塑性复合材料在汽车工业应用的新发展 478

5热塑性纳米复合材料的发展 479

参考文献 481

第9篇 金属基复合材料 485

第1章 金属基复合材料的主要种类 487

1铝基复合材料 487

1.1连续纤维增强的铝基复合材料 487

1.2非连续增强体增强的铝基复合材料 488

2铜基复合材料 488

2.1连续纤维增强铜基复合材料 488

2.2非连续增强体增强的铜基复合材料 488

3钛基复合材料 489

3.1连续纤维增强钛基复合材料 489

3.2非连续颗粒增强钛基复合材料 489

4镁基复合材料 490

4.1连续纤维增强镁基复合材料 490

4.2非连续增强镁基复合材料 490

4.3原位反应自生增强镁基复合材料 490

5其他金属基复合材料 491

5.1锌基复合材料 491

5.2铁基复合材料 491

5.3钢基复合材料 491

5.4镍基复合材料 491

5.5难熔金属基复合材料 491

第2章 金属基复合材料的性能 492

1基体与增强体的物理性能 492

1.1金属基复合材料的增强体 492

1.2金属基复合材料的基体材料 494

2颗粒增强金属基复合材料 495

2.1颗粒增强铝基复合材料 495

2.2 SiCp/Mg复合材料的性能 497

2.3 SiCp/Zn复合材料的性能 498

2.4 SiC颗粒增强其他金属基复合材料 498

3晶须增强金属基复合材料 498

3.1晶须增强铝基复合材料 498

3.2晶须增强镁基复合材料的性能 501

4短纤维增强金属基复合材料 502

4.1常温拉伸强度 502

4.2压缩强度 502

4.3硬度 502

4.4线胀系数 502

4.5镁基复合材料高温性能 502

5长纤维增强金属基复合材料 502

5.1碳纤维增强铝基复合材料 502

5.2碳纤维增强银基复合材料 503

5.3碳纤维增强铜基复合材料 503

5.4碳纤维增强铅基复合材料 504

5.5钛基复合材料 504

5.6金属间化合物 504

6自生增强金属基复合材料 505

6.1自生增强铝基复合材料 505

6.2 TiB2/Ti-A1复合材料的性能 506

6.3 TiCp/Ni3A1复合材料 506

7其他增强金属基复合材料 506

7.1室温力学性能 506

7.2耐磨性能 507

7.3热物理性能 507

7.4高温性能 507

第3章 金属基复合材料制备工艺 509

1连续增强金属基复合材料 509

1.1热压法 509

1.2液态金属浸渍法 509

1.3几种典型的长纤维增强金属基复合材料 510

2非连续增强金属基复合材料的成形工艺 511

2.1铸造成形工艺 511

2.2原位自生法 515

2.3共喷沉积法 516

2.4粉末冶金法 517

第4章 金属基复合材料的热处理与成形加工 518

1金属基复合材料的强化热处理 518

1.1铝基复合材料的强化热处理 518

1.2镁合金基复合材料的强化热处理 522

1.3钛合金基复合材料的强化热处理 523

2金属基复合材料尺寸稳定化热处理 526

2.1铝合金基复合材料的冷热循环尺寸稳定化处理 527

2.2铝合金基复合材料的深冷尺寸稳定化处理 528

3非连续增强金属基复合材料的塑性成形工艺 528

3.1铝基复合材料的拉伸塑性 528

3.2金属基复合材料的高温压缩变形 529

3.3铝基复合材料的轧制塑性 529

3.4铝基复合材料的挤压塑性 530

3.5金属基复合材料的蠕变性能 531

4非连续增强金属基复合材料的超塑性 531

4.1金属基复合材料半固态超塑性 533

4.2金属基复合材料的高速超塑性 534

4.3金属基复合材料超塑性变形机理 534

5 SiCw/Al复合材料的机械加工 536

5.1 SiCw/Al复合材料的切削加工 536

5.2 SiCw/Al复合材料的铣削加工 539

第5章 金属基复合材料的应用 542

1金属基复合材料在航天领域的应用 542

1.1高性能连续纤维增强金属基复合材料在航天器上的应用 542

1.2铝基复合材料在导弹中的应用 543

1.3铝基复合材料在航天领域的其他应用 543

2金属基复合材料在航天领域的应用 544

3金属基复合材料在交通运输工具中的应用 546

第6章 金属基复合材料的新进展及发展趋势 548

1金属基复合材料的国内外研究现状 548

2我国对金属基复合材料的需求背景 549

3进一步开展金属基复合材料研究的主要研究内容 549

3.1完善非连续增强金属基复合材料体系 549

3.2重点发展高性能低成本非连续增强金属基复合材料 549

3.3开展非连续增强金属基复合材料制备科学基础和制备工艺方法研究 550

3.4开展非连续增强金属基复合材料热处理技术的研究 550

3.5开展非连续增强金属基复合材料高温塑性变形和高速超塑性研究 550

3.6开展非连续增强金属基复合材料的机械加工研究 550

3.7开展非连续增强金属基复合材料在不同环境下的行为研究 550

3.8开展非连续增强金属基复合材料的连接技术研究 550

参考文献 551

第10篇 陶瓷（玻璃）基复合材料 553

第1章 陶瓷（玻璃）基复合材料的分类 555

第2章 陶瓷基复合材料的强韧化机理 557

1不同增强体的强韧化机理 557

1.1纳米颗粒强韧化机理 557

1.2微米颗粒强韧化机理 558

1.3晶须强韧化机理 560

1.4纤维强韧化机理 561

1.5强韧化机理对比 562

2强韧化影响因素 563

2.1模量匹配关系 563

2.2强韧化匹配关系 563

3强韧化机理的发展与展望 564

3.1强韧化机理的探索 564

3.2缺陷与裂纹对强韧化的影响 564

3.3增强体损伤对强韧化的影响 564

3.4多尺度强韧化 564

第3章 连续纤维增韧陶瓷（玻璃）基复合材料 565

1常见几种增韧方法的比较 565

2纤维 565

3基体材料 566

4纤维与基体之间的界面 566

5纤维预制体 567

6常见的连续纤维增韧陶瓷基复合材料体系 569

6.1纤维／玻璃基复合材料 569

6.2纤维／玻璃陶瓷基复合材料 569

6.3纤维／氮化硅复合材料 572

6.4纤维／碳化硅陶瓷基复合材料 573

6.5 CVI-CMC-SiC的性能特征 575

6.6自生复合材料 578

第4章 晶须补强增韧陶瓷（玻璃）基复合材料 587

1陶瓷晶须 587

2晶须的增韧机理及其影响因素 588

2.1晶须的增韧机理 588

2.2晶须增韧机理及其影响因素 588

3晶须方位角与增韧机理的关系模型 589

3.1晶须的受力行为 589

3.2晶须方位角与破坏模式 589

4晶须定向排布及其复合材料的性能 590

4.1晶须定向排布技术 590

4.2晶须定向度的表征方法 590

4.3晶须定向排布对SiC （w） /Si3N4复合材料的影响 590

5常见的晶须补强增韧陶瓷基复合材料 595

5.1晶须补强增韧al2O3陶瓷基复合材料 595

5.2晶须补强Si3 N4陶瓷基复合材料 595

5.3晶须补强ZrO2陶瓷基复合材料 596

5.4晶须补强mullite陶瓷基复合材料 596

5.5晶须补强增强石英玻璃基复合材料 597

5.6晶须增强玻璃基复合材料 597

第5章 超高韧性仿生结构陶瓷基复合材料 598

1仿生结构陶瓷材料的设计要点 598

2仿生结构陶瓷材料的制备工艺 599

2.1材料体系的选择和优化 599

2.2仿竹木纤维结构的纤维独石结构陶瓷复合材料的制备工艺 599

2.3仿贝壳珍珠层结构的层状结构陶瓷复合材料的制备工艺 599

3纤维独石结构陶瓷复合材料的结构和性能 600

3.1 Si3 N4 /BN纤维独石结构陶瓷复合材料的结构 600

3.2 Si3N4/BN纤维独石结构陶瓷复合材料的特殊性能 600

3.3纤维独石结构陶瓷复合材料性能的主要影响因素 601

4层状结构陶瓷复合材料的结构和性能 604

4.1特殊的结构特征与开裂方式 604

4.2非脆性破坏行为 604

4.3层状结构陶瓷复合材料的力学性能 605

5不同尺度多级增韧机制的协同增韧作用 606

6仿生结构陶瓷复合材料的应用 607

7未来的发展方向 608

第6章 陶瓷基复合材料的制备技术 609

1料浆浸渗-热压烧结法 609

2直接氧化沉积法 609

3化学气相浸渗法 610

3.1化学气相浸渗过程的实现 610

3.2 CVI的工艺原理与方法 611

4先驱体转化法 613

4.1 PIP法的主要特点 613

4.2对先驱体的基本要求 613

4.3聚碳硅烷的热解转化过程 613

5反应性熔体浸渗法 614

5.1浸渗过程中液体的受力情况分析 614

5.2 RMI过程的动力学分析 614

6定向凝固法 614

6.1悬浮区熔法 615

6.2改进的Bridgman法 615

6.3边界外延生产法（Edge-Defined Film-Fed Growth, EFG） 615

第7章 陶瓷（玻璃）基复合材料的结构与性能 616

1陶瓷（玻璃）基复合材料的界面和结构特点 616

2纤维的强度和就位强度 616

3连续纤维增强陶瓷（玻璃）基复合材料的常规力学性能 617

4连续纤维增强陶瓷（玻璃）基复合材料的拉伸性能 619

5连续纤维增强陶瓷（玻璃）基复合材料的断裂韧性 621

6连续纤维增强陶瓷（玻璃）基复合材料的疲劳性能 622

7连续纤维增强陶瓷（玻璃）基复合材料的蠕变性能 623

8连续纤维增强陶瓷（玻璃）基复合材料的热震（热冲击）性能 624

9连续纤维增强陶瓷（玻璃）基复合材料的抗环境介质侵蚀性能 625

10我国连续纤维增韧SiC陶瓷基复合材料的研究进展 626

第8章 陶瓷（玻璃）基复合材料的应用 628

1在液体火箭发动机上的应用 628

2在刹车材料上的应用 628

3在航空发动机上的应用 629

4在航天飞行器热防护系统上的应用 630

5在核聚变第一壁上的应用 631

6在导弹端头帽和卫星天线窗框上的应用 632

第9章 陶瓷（玻璃）基复合材料的展望 633

1拓宽应用领域，解决应用中的瓶颈问题 633

2发展材料的特种环境模拟理论与技术 633

3发展陶瓷基复合材料优化设计理论与方法 633

4发展新型陶瓷纤维、基体和相应界面层材料以及高性能价格比的陶瓷基复合材料制备技术 633

5纤维预制体设计、制备与检测技术 633

参考文献 634

第11篇 碳基复合材料 637

第1章C/C复合材料的制备技术 639

1液相浸渍炭化法 639

1.1树脂浸渍炭化法 639

1.2沥青浸渍炭化法 639

1.3常用的浸渍炭化法 641

1.4压力对炭化的影响 643

2化学气相渗积法（CVI） 643

2.1 CVI工艺方法 644

2.2 CVI工艺的计算机模拟研究 646

第2章C/C复合材料的结构与性能 649

1 C/C复合材料的室温性能 649

1.1 C/C复合材料的强度 649

1.2 C/C复合材料的模量 649

1.3 C/C复合材料的断裂韧度 649

1.4 C/C复合材料的疲劳和蠕变性能 650

1.5 C/C复合材料的摩擦磨损性能 650

2 C/C复合材料的高温性能 651

3 C/C复合材料的热性能 653

3.1 C/C复合材料的热导率 653

3.2 C/C复合材料的热膨胀 653

3.3 C/C复合材料的比热容 654

4 C/C复合材料的组织 654

4.1沥青基C/C复合材料偏光组织结构类型 654

4.2 CVD C/C复合材料偏光组织结构类型 655

5 C/C复合材料的界面 656

第3章C/C复合材料的防氧化技术 658

1 C/C复合材料的氧化过程及特点 658

2改性技术 658

2.1纤维改性技术 658

2.2基体改性技术 658

3涂层技术 660

3.1碳材料防氧化的发展过程 660

3.2防氧化涂层的基本要求 660

3.3涂层C/C的一般氧化特征 660

3.4涂层的结构 661

3.5 C/C复合材料抗氧化涂层的制备方法 662

3.6抗氧化涂层体系 663

4展望 666

第4章C/C复合材料的应用与展望 667

1 C/C复合材料作为高速制动材料的应用 667

2 C/C复合材料作为航空发动机高温结构件的应用 670

3 C/C复合材料作为固体火箭发动机抗烧蚀材料的应用 671

4 C/C复合材料作为返回式航天飞行器热结构材料的应用 673

5 C/C复合材料作为生物材料的应用 674

6 C/C复合材料作的应用展望 675

参考文献 677

第12篇 水泥基复合材料 681

第1章 聚合物-水泥基复合材料 683

1聚合物水泥混凝土（PCC） 683

2聚合物浸渍混凝土（PIC） 685

3无宏观缺陷水泥（Macro-Defect-Free cement,MDF） 686

第2章 纤维增强水泥基复合材料 688

1玻璃纤维增强水泥基复合材料（GRC） 688

1.1玻璃纤维增强水泥基复合材料的生产工艺 688

1.2玻璃纤维增强水泥基复合材料的性能 688

1.3玻璃纤维增强水泥基复合材料的应用 689

2钢纤维增强水泥基复合材料 689

2.1钢纤维的特性和种类 689

2.2钢纤维增强水泥基复合材料的生产工艺 690

2.3钢纤维增强水泥基复合材料的性能 690

2.4钢纤维增强水泥基复合材料的应用 691

3高性能纤维增强水泥基复合材料 691

3.1密实增强混凝土（Compact Reinforced Concrete,CRC） 691

3.2活性细粒混凝土（Reactive Powder Concrete, RPC） 692

3.3注浆纤维混凝土（SIFCON） 694

3.4经设计的水泥基复合材料（Engineered Cementitious Composites,ECC） 696

第3章 机敏水泥基复合材料 698

1机敏混凝土材料的发展 698

2机敏混凝土材料与结构的最新研究进展 699

2.1自感知混凝土 699

2.2自修复／愈合混凝土 701

2.3自增强阻尼混凝土 704

2.4其他功能的水泥基复合材料 707

3机敏混凝土的应用与发展前景 708

参考文献 709

第13篇 复合材料力学问题与设计 711

第1章 各向异性材料的本构关系 713

1三维线弹性体的应变能函数 713

2三维线弹性体的本构关系 714

3工程弹性常数表示的本构关系 715

4弹性常数的限制 715

5简单层板在材料主方向上的本构关系 716

6简单层板弹性常数的实验确定 717

7简单层板在任意方向上的本构关系 717

8正交各向异性简单层板的不变量性质 719

第2章 复合材料力学问题基本解法 721

1基本方程和边界条件 721

2 Green函数法 721

3 Eshelby等效夹杂法 722

3.1夹杂内的Eshelby张量和弹性场 722

3.2夹杂外的Eshelby张量和弹性场 723

4微分算子法 723

5 Stroh法 723

6数值方法 724

6.1有限元法 724

6.2边界元法 725

6.3无单元法 725

第3章 复合材料层合板理论 726

1层合板的宏观力学性能 726

1.1层合板的应变和应力变化 726

1.2层合板的合力和合力矩 726

1.3层合板刚度的特殊情况 727

2层合板的热应力分析 729

3层间应力 730

4层合板刚度不变量 731

4.1层合板刚度不变量的概念 731

4.2层合板刚度不变量的特殊结果 732

第4章 复合材料细观力学分析 733

1复合材料的有效弹性模量 733

1.1微观力学的发展概况 733

1.2微观力学的研究内容及方法 733

1.3复合材料等效弹性模量 733

2自洽理论 734

3微分法 735

4 Mori-Tanaka方法 736

5复合材料有效弹性模量的上、下限 736

5.1 Voigt和Reuss的上、下限 736

5.2 Hashin和Shtrikman的上、下限 737

6复合材料强度的微观力学分析 738

6.1单向连续纤维增强复合材料的拉伸 738

6.2单向连续纤维增强复合材料的压缩 738

6.3单向短纤维复合材料的强度 739

第5章 复合材料界面力学 740

1界面上力的传递 740

1.1黏结理论 740

1.2界面上的载荷传递 741

1.3界面性能的表征 743

2与界面相关的断裂韧度理论 745

2.1纤维-基体脱黏 746

2.2脱黏后的摩擦 746

2.3应力再分配 746

2.4纤维拔出 746

2.5总体断裂韧性理论 747

2.6断裂韧度图 747

3控制界面的增韧方法 747

3.1纤维涂层和间歇结合概念 748

3.2脱层促进剂 749

3.3脱层抑制剂 749

第6章 复合材料设计 751

1复合材料的可设计性 751

1.1复合材料的宏微观结构特征 751

1.2复合材料的可设计性 751

1.3复合材料结构设计中所面临的问题 752

2复合材料设计的基本思想 752

2.1复合材料的设计条件 752

2.2复合材料的选材及成形工艺 753

2.3复合材料的材料／工艺／设计一体化设计 753

2.4复合材料及其结构的软设计 754

3复合材料结构设计 754

4复合材料及其结构的虚拟设计 755

4.1虚拟技术的基本概念及特点 755

4.2复合材料分析（数学）模型的建立 755

4.3复合材料的虚拟设计 756

第14篇 复合材料结构设计与分析 759

第1章 概述 761

1复合材料在结构中的应用 761

2复合材料结构的特点 761

2.1结构性能方面 761

2.2结构设计和制造工艺方面 763

3复合材料飞机结构设计用规范概述 763

4复合材料结构设计和验证概述 763

4.1设计方法概述 763

4.2设计流程 764

4.3发展趋势 764

第2章 结构设计要求 765

1适用的规范和标准 765

1.1军用飞机 765

1.2民用飞机 765

1.3其他 765

2一般设计要求 765

3军用飞机结构设计要求 765

3.1静强度 765

3.2耐久性 765

3.3损伤容限 766

4民用飞机结构设计要求 767

4.1咨询通报AC20-107A“复合材料结构”的有关内容 767

4.2与军机要求的差别 767

4.3 AC20-107A的符合性要求 768

第3章 结构设计选材和结构工艺性考虑 769

1结构选材原则 769

1.1一般原则 769

1.2性能数据来源 769

1.3对替换材料和已用材料所作变化的评定 769

2环境对材料性能影响的考虑 769

3基体和纤维材料的选用 769

4结构工艺性考虑 770

4.1成形工艺方法选择原则 770

4.2典型结构成形工艺 770

第4章 设计许用值的确定 772

1许用值与设计许用值 772

2确定设计许用值的一般原则 772

3确定材料许用值和结构设计许用值的具体作法 772

4国内外设计现状 772

5提高设计许用值的途径 773

第5章 复合材料结构设计验证积木式方法 774

1积木式方法概论 774

2复合材料积木式结构设计验证方法的意义 774

3实施积木式的一般方法 774

4军用飞机结构实施积木式的具体考虑 775

4.1结构分类 775

4.2积木式方法的流程和各阶段的目标 775

4.3建立材料许用值的具体考虑 775

4.4不同结构类别的最低物理缺陷要求 776

4.5复合材料积木式结构研制 776

4.6不同结构类别的质量保证要求 778

5民用飞机结构实施积木式的具体考虑 779

5.1 A组，材料性能的确定 779

5.2 B组，确定设计许用值 780

5.3 C组，分析验证 781

6全尺寸结构验证试验的特殊要求 781

6.1结构静强度验证 781

6.2结构耐久性验证 781

6.3结构损伤容限验证 782

6.4结构动力学验证 782

7积木式设计验证方法的实例 782

7.1 Boeing777飞机复合材料主结构的积木式方法 782

7.2某军用运输机机翼盒段 784

7.3某歼击机复合材料机翼的验证 785

8静强度验证试验提前破坏的实例 785

8.1 L-1011垂直安定面的验证 785

8.2机翼扭力盒破坏分析 785

第6章 结构设计与强度、刚度分析 786

1复合材料结构设计概念 786

1.1“纤维取向”设计概念 786

1.2“整体化”设计概念 787

1.3其他新型结构设计概念 789

2层压板结构设计与分析 790

2.1铺层设计要点 790

2.2层压板刚度特性分析 791

2.3层压板的强度和失效分析 794

2.4层压结构设计实例 795

3层压面板夹层结构的设计与分析 797

3.1夹层结构基本设计原理 797

3.2夹层结构的应力分析及强度校核 798

4复合材料抗坠吸能结构设计 799

4.1机体结构耐坠毁设计特点 799

4.2复合材料耐坠吸能元件设计 799

4.3复合材料耐坠吸能地板结构设计 800

5厚断面复合材料（厚层压板）分析概述 801

5.1厚断面复合材料的特点 801

5.2厚断面复合材料的三维应力分析 801

5.3厚断面复合材料的性能确定 801

第7章 结构稳定性分析 804

1层压板的稳定性分析 804

1.1矩形层压板的屈曲分析 804

1.2加筋条的屈曲和压损分析 806

1.3加筋板的稳定性分析 809

1.4铺层顺序对稳定性的影响 809

2后屈曲概述及后屈曲强度分析 811

2.1后屈曲分析的内容和特点 811

2.2层压板和加筋层压板的后屈曲特性 811

2.3后屈曲强度的工程处理方法简介 812

3夹层结构的屈曲分析 814

第8章 连接设计与分析 816

1复合材料连接特点 816

1.1胶接连接特点 816

1.2机械连接特点 816

1.3混合连接特点 816

1.4复合材料连接方法的选取原则 816

2胶接连接 816

2.1胶接连接设计 816

2.2胶接连接强度分析概述 822

3机械连接 822

3.1机械连接设计 822

3.2主承力连接区设计 825

3.3机械连接静力分析 826

3.4机械连接强度校核 828

第9章 损伤阻抗、耐久性和损伤容限 831

1概述 831

1.1一般原理 831

1.2与复合材料有关的内容 831

2缺陷／损伤对强度的影响 831

2.1制造缺陷 831

2.2使用损伤 831

2.3缺陷／损伤影响的强度评定 831

3损伤阻抗 836

4耐久性与损伤容限设计 836

4.1一般原则 836

4.2细节设计方法 836

5耐久性与损伤容限分析方法 837

5.1损伤容限分析方法 837

5.2耐久性分析方法 840

6提高耐久性与损伤容限的措施 840

6.1提高耐久性与损伤容限的设计措施 840

6.2材料性能与结构耐久性及损伤容限的关系 841

第10章 环境影响及防护 842

1环境设计准则 842

1.1湿热环境 842

1.2冲击环境 842

1.3老化环境 842

2湿热环境效应 842

2.1我国飞机使用环境 843

2.2吸湿扩散特性预估 843

2.3加速吸湿的原理及方法 844

2.4湿热环境对复合材料性能的影响 844

2.5湿热循环对复合材料性能的影响 846

3湿热老化效应 847

3.1湿热老化对复合材料物理性能的影响 847

3.2湿热老化对复合材料层压板力学性能的影响 847

3.3老化效应预估方法 848

3.4波音公司老化试验结果 850

4歼击机加速湿热老化谱及试验结果 853

4.1编制依据 853

4.2编制要求和原则 853

4.3飞行温度、湿度剖面及模拟 853

4.4地面停留加速 853

4.5湿热加速老化谱的编制 853

4.6加速湿热老化谱试验及结果 853

5运输机加速湿热老化谱及试验结果 854

6自然老化、加速自然老化和湿热谱老化的关系及推荐建议 854

7复合材料结构腐蚀环境及其防护 854

7.1复合材料的腐蚀 854

7.2复合材料与金属的电化学腐蚀 855

7.3复合材料的防护涂层 855

第11章 使用保障 857

1使用保障性定义与设计基本原理 857

1.1使用保障性定义 857

1.2使用保障性设计基本原理 857

2机体结构使用保障性设计 857

2.1机体结构维修性和可靠性设计要素 857

2.2机体结构使用保障性设计特点 858

2.3机体结构使用保障性设计实例 858

3机体结构修理设计 858

3.1复合材料结构损伤与修理方法 858

3.2复合材料结构修理设计原则和可修理损伤 859

3.3结构常见损伤修理 860

第12章 结构可靠性设计与分析 862

1概述 862

1.1可靠性的定义 862

1.2可靠性术语 862

1.3结构可靠性设计 862

1.4复合材料结构可靠性问题的提出 862

2影响复合材料结构可靠性的因素 862

2.1静强度 862

2.2环境影响 863

2.3疲劳 863

2.4损伤容限 863

3可靠性设计时需要考虑的问题 863

4可靠性评估和设计 863

4.1背景 863

4.2概率设计方法 864

4.3概率设计方法数据要求 864

5复合材料结构累积冲击损伤容限可靠性设计方法 864

5.1方法的原理 865

5.2主要随机变量及其数据分布 865

5.3计算情况和求解步骤 867

6小结 868

参考文献 869

第15篇复合材料性能试验、表征与质量控制 871

第1章 复合材料性能试验指南 873

1复合材料性能表征的特点 873

2试验设计与分类 874

3试验计划编制 875

3.1评定性能选择 875

3.2试验方法选取 875

3.3母体采样 876

3.4材料与工艺差异 877

3.5试样制备与检测 878

3.6吸湿和浸润处理因素 878

3.7非大气条件下的试验 880

4数据处理方法 881

4.1异常数据筛选及处理 881

4.2数据归一化 882

4.3数据等价性与汇集 882

5实验报告要求 883

第2章 推荐的试验矩阵与试验要求 884

1筛选材料的试验矩阵 884

1.1力学性能筛选 884

1.2对高温材料体系的力学性能筛选 884

1.3液体敏感性的筛选 885

2材料取证试验矩阵 885

2.1预浸料试验矩阵 885

2.2单层试验矩阵 886

2.3纤维缠绕材料试验矩阵 886

3材料验收试验矩阵 886

4替代材料等效性试验矩阵 888

4.1替代的复合材料供应商的取证 888

4.2对已获认证材料所作变化的评定 890

第3章 预浸料性能表征 893

1预浸料的现代表征技术 893

1.1热分析表征法 893

1.2红外光谱表征法 895

1.3凝胶渗透色谱表征法 896

1.4高效液相色谱表征法 896

1.5流变分析表征法 897

1.6动态介电表征法 897

2预浸料物理性能表征 897

2.1增强材料的物理描述 898

2.2树脂含量 898

2.3纤维含量 898

2.4可溶性树脂含量 898

2.5挥发分含量 899

2.6无机填料和添加剂含量 899

2.7单位面积纤维质量 899

3预浸料工艺性能表征 899

3.1黏性 899

3.2树脂流动度 899

3.3凝胶时间 899

3.4固化单层厚度 899

3.5使用期 899

3.6储存期 899

第4章 层压板性能试验 900

1基本物理性能 900

1.1密度 900

1.2纤维体积含量 900

1.3固化后单层厚度 900

1.4孔隙率 900

1.5玻璃化转变温度 900

1.6吸湿性 901

1.7尺寸稳定性（热和吸湿） 901

1.8热传导性 902

1.9比热容 902

1.10热扩散 902

1.11出气 902

1.12阻燃和烟雾生成 902

2基本力学性能 902

2.1拉伸性能试验 902

2.2压缩性能试验 904

2.3面内剪切性能试验 905

2.4层间剪切性能试验 907

2.5弯曲性能试验 908

3与结构特性有关的性能试验 909

3.1开孔拉伸及压缩试验 909

3.2填充孔拉伸与压缩试验 909

3.3单钉挤压强度试验 909

3.4Ⅰ型层间断裂韧度试验 909

3.5层间混合型断裂韧性Gc试验 909

3.6准静态压痕试验 909

3.7冲击后压缩强度试验 910

3.8 Ⅱ型层间断裂韧性试验 911

4织物增强纺织复合材料力学性能试验 912

5力学性能试验方法小结 912

6电性能试验 918

7复合材料耐环境、耐介质性能评价 918

第5章 复合材料质量评价与控制 920

1复合材料质量评价 920

1.1质量评价的复杂性 920

1.2质量评价存在的问题 920

1.3复合材料质量评价方法 921

2复合材料质量控制 922

3成形工艺质量控制 922

3.1成形工艺质量控制的必要性 922

3.2固化理论模型与计算机模拟 923

3.3成形工艺实时监控 926

3.4统计成形工艺控制 930

3.5经验控制法 931

3.6工艺质量检验 931

第6章 纤维增强复合材料失效分析 932

1复合材料的缺陷与损伤 932

2缺陷与损伤的检查技术 933

2.1无损检测 933

2.2材质检验 933

2.3断口观察分析 934

3宏观断裂失效的基本模式 934

4单向层压板的失效 935

4.1纵向拉伸 935

4.2纵向压缩 936

4.3横向拉伸 936

4.4横向压缩 937

4.5面内剪切 937

5多向层压板的失效 937

5.1单层的拉伸失效 937

5.2单层的压缩失效 937

5.3层的剪切失效 937

5.4分层 937

6静态与循环载荷下的异同点 938

6.1宏观失效特征的相似性 938

6.2微观失效特征的异同点 938

7失效分析要点 938

7.1分析思路与方法 939

7.2表面保护与清洗 939

7.3材料性能验证 939

7.4损伤特征分析 939

7.5失效模式判断 940

7.6应力分析计算 940

7.7失效原因分析 940

8结束语 940

参考文献 941

第16篇 功能复合材料与新型复合材料 943

第1章 黏土纳米复合材料 945

1黏土的结构特征和化学修饰 945

2 PCN纳米复合材料的制备 947

2.1 PCN纳米复合材料制备的理论基础 947

2.2 PCN纳米复合材料制备方法 947

3 PCN纳米复合材料的理论模型和结构分类 952

3.1 PCN纳米复合材料的理论模型 952

3.2 PCN纳米复合材料的结构分类 953

4 PCN纳米复合材料的结构表征 953

5 PCN纳米复合材料的性能 954

5.1力学性能 954

5.2热变形温度 956

5.3耐热性能 956

5.4燃烧性能 956

5.5气液阻隔性能 957

5.6离子导电性能 957

5.7光学性能 958

5.8 PCN纳米复合材料生物降解性 958

5.9流变学性能 958

5.10其他性能 959

6 PCN纳米复合材料应用情况、前景与展望 959

第2章 导电功能复合材料 961

1导电粒子填充高分子材料的一般性质 961

2复合导电行为的一般性描述 962

3正、负温度系数电阻现象 962

4 PTC效应的数理模型与验证 963

5基于PTC效应的限流保护元件及产品 965

5.1表面封装PTC元件 966

5.2插脚式PTC元件 967

5.3轴向装配PTC元件 967

5.4垫片式PTC元件 968

6无源自限温的PTC材料应用技术 969

6.1启动态电热特性 970

6.2平衡态电热特性 971

7基于PTC效应的自限温（温控）伴热电缆 973

7.1温控伴热电缆的性能参数 973

7.2电热带的安装施工 974

7.3温控伴热电缆的简易测试方法 974

7.4选用温控伴热电缆电热带常见问题 974

第3章 梯度功能复合材料 978

1梯度功能材料诞生的社会背景及意义 978

2国内外研究动态和进展 978

3 FGM研究方法 978

3.1材料设计 979

3.2组成分布函数的确定 979

3.3 FGM材料物性值的理论预测 979

3.4 FGM的热应力解析 980

3.5 FGM制备技术 982

3.6 FGM性能评价技术 985

4 FGM的发展趋势与展望 986

第4章 光功能复合材料 988

1透光材料 988

1.1透光材料的特征值 988

1.2无机透光材料 989

1.3高分子透光材料 989

1.4透明玻璃钢材料 993

1.5纳米复合透光材料 995

2滤色材料 995

2.1滤色玻璃 996

2.2稀土有色光学玻璃 996

2.3红外光学玻璃 997

3光致发光材料 997

3.1光致发光基础 997

3.2光致发光材料 1000

3.3纳米复合发光材料 1004

3.4光致发光材料的应用 1005

4光致变色材料 1006

4.1光色玻璃 1006

4.2光致变色有机材料 1007

第5章 智能复合材料 1012

1智能复合材料结构的基本概念 1012

1.1智能复合材料结构的定义 1012

1.2智能复合材料结构的特点 1012

1.3智能复合材料结构产生和发展的原因 1012

1.4智能复合材料结构的关键共性技术 1013

2智能复合材料及其结构的设计、制备与分析方法 1013

2.1智能复合材料结构的基本组成 1013

2.2智能复合材料结构的工作原理 1013

2.3典型智能元件 1013

2.4智能复合材料结构的设计 1014

2.5智能复合材料结构的制备 1015

2.6智能复合材料结构的评价 1016

3智能复合材料结构的主要应用领域 1016

3.1结构健康监测 1016

3.2结构的形状自适应 1017

3.3结构的减振降噪 1017

3.4智能表层结构 1018

4智能复合材料与结构的展望 1018

4.1智能复合材料与结构研究的热点问题 1018

4.2智能复合材料与结构未来发展的方向 1018

第6章 电磁波吸收与屏蔽复合材料 1020

1电磁波吸收复合材料 1020

1.1微波分类及其吸收原理 1020

1.2涂覆型吸波复合材料 1020

1.3结构型吸波复合材料 1021

1.4吸波复合材料的基体材料 1022

1.5吸波复合材料的方向和展望 1022

2电磁屏蔽复合材料 1022

2.1概述 1022

2.2电磁波屏蔽的基本原理 1023

2.3电磁波屏蔽复合材料的研究现状 1027

2.4电磁屏蔽复合材料 1028

2.5电磁屏蔽材料发展重点及其发展方向 1031

第7章 机械功能复合材料 1032

1滑动摩擦实验装置和表征参数 1032

2短纤维和固体润滑剂 1032

3颗粒尺寸和含量对复合材料摩擦性能的影响 1033

4无机颗粒和其他填充材料的结合 1034

5纳米颗粒和短碳纤维的组合效用 1034

6总结 1037

参考文献 1039