第1章 概論 1

1.1 物質與材料 1

1.2 復合材料的定義與特點 1

1.3 復合材料的組成與命名 3

1.4 復合材料的分類 3

1.5 復合材料的發展史 4

1.6 復合材料的應用 5

1.7 復合材料的發展方向 7

1.8 復合材料研究存在的問題 8

思考題 10

第2章 增強體 11

2.1 纖維類增強體 11

2.1.1 玻璃纖維 12

2.1.2 硼纖維 14

2.1.3 碳纖維 18

2.1.4 SiC纖維 23

2.1.5 氧化鋁纖維 28

2.2 晶須 30

2.2.1 制備 30

2.2.2 晶須的性能 31

2.3 顆粒增強體 33

2.3.1 顆粒增強體的制備 33

2.3.2 常用顆粒增強體的性能 36

2.4 微珠 37

2.5 碳納米管 38

2.6 有機高分子纖維 40

2.6.1 芳香族聚酰胺纖維(中國名為芳綸纖維) 41

2.6.2 芳香族聚酯纖維 43

2.6.3 超高分子量聚乙烯纖維 45

2.7 金屬絲 46

2.8 石墨烯 47

思考題 47

思考題 47

第3章 復合理論 49

3.1 復合材料設計的原理 49

3.1.1 復合材料設計的類型 50

3.1.2 復合材料的設計步驟 50

3.1.3 復合材料設計的新途徑 51

3.2 復合材料的復合效應 53

3.2.1 線性效應 53

3.2.2 非線性效應 54

3.3 復合材料的增強機制 55

3.3.1 顆粒增強機制 55

3.3.2 纖維增強原理 62

3.3.3 復合材料物理性能的復合原理 68

3.4 陶瓷基復合材料的強韌機理 69

3.4.1 纖維的強韌機理 69

3.4.2 晶須的強韌機理 70

3.4.3 顆粒增韌機制 73

思考題 84

第4章 復合材料的界面理論 85

4.1 復合材料界面的基本概念 85

4.2 常見復合材料的界面 88

4.2.1 聚合物基復合材料的界面 88

4.2.2 金屬基復合材料的界面 92

4.2.3 陶瓷基復合材料的界面 97

4.3 增強體的表面處理 99

4.3.1 玻璃纖維 100

4.3.2 碳纖維 103

4.3.3 Kevlar纖維 105

4.3.4 超高分子量聚乙烯纖維 105

4.3.5 金屬基復合材料中纖維的表面處理 106

4.4 復合材料的界面表征方法 107

4.4.1 界面形態的表征 107

4.4.2 界面微觀結構的表征 114

4.4.3 界面成分的表征 117

4.4.4 界面結合強度的表征 121

4.4.5 界面殘余應力的表征 123

4.4.6 增強體表面性能的表征 124

4.5 界面的優化設計 125

思考題 126

第5章 聚合物基復合材料 128

5.1 概述 128

5.1.1 聚合物基復合材料的分類 128

5.1.2 聚合物基復合材料的特點 128

5.1.3 聚合物基復合材料發展的五階段 129

5.2 聚合物基體 129

5.2.1 聚合物的基本概念 129

5.2.2 常用聚合物基體 133

5.3 聚合物基復合材料的制備工藝 138

5.4 聚合物基復合材料的力學性能 147

5.5 聚合物基復合材料的界面 150

5.6 聚合物基復合材料的應用 152

思考題 152

第6章 陶瓷基復合材料 154

6.1 陶瓷基復合材料的基體與增強體 154

6.2 陶瓷基復合材料的種類 158

6.3 陶瓷基復合材料的制備工藝 160

6.3.1 粉體制備 160

6.3.2 成型 161

6.3.3 燒結 163

6.4 氧化物陶瓷基復合材料 166

6.4.1 Al2O3 基復合材料 166

6.4.2 ZrO2陶瓷基復合材料 169

6.5 非氧化物陶瓷基復合材料 170

6.5.1 SiC陶瓷基復合材料 171

6.5.2 Si3N4陶瓷基復合材料 174

6.6 碳/碳復合材料 177

6.6.1 碳/碳復合材料的特點 177

6.6.2 碳/碳復合材料的制備工藝 178

6.6.3 碳/碳復合材料的性能 182

6.6.4 碳/碳復合材料的應用 186

6.7 陶瓷基復合材料的界面 188

思考題 190

第7章 金屬基復合材料 191

7.1 金屬基復合材料與合金的區別與聯系 191

7.2 金屬基復合材料的分類 192

7.3 金屬基復合材料的性能 194

7.4 金屬基復合材料的制備工藝 195

7.4.1 內生型法 196

7.4.2 外生型法 200

7.5 鋁基復合材料 204

7.5.1 增強體與基體 204

7.5.2 長纖維增強鋁基復合材料 205

7.5.3 短纖維增強鋁基復合材料 207

7.5.4 晶須、顆粒增強鋁基復合材料 208

7.5.5 鋁基復合材料的界面 215

7.6 鎂基復合材料 216

7.7 鈦基復合材料 220

7.8 金屬間化合物基復合材料 224

思考題 228

第8章 納米復合材料 229

8.1 概述 229

8.2 納米粉體的制備方法 235

8.2.1 物理類方法 235

8.2.2 化學類方法 236

8.3 納米材料的表征 238

8.4 納米復合材料的分類 238

8.5 金屬基納米復合材料 238

8.5.1 金屬基納米復合材料的制備方法 239

8.5.2 金屬基納米復合材料的結構與性能 241

8.5.3 金屬基納米復合材料的燒結行為 244

8.5.4 金屬基納米復合材料的應用與展望 244

8.6 陶瓷基納米復合材料 244

8.6.1 陶瓷基納米復合材料的制備方法 244

8.6.2 陶瓷基納米復合材料的性能 245

8.6.3 陶瓷基納米復合材料的燒結 247

8.6.4 陶瓷基納米復合材料的應用與展望 248

8.7 聚合物基納米復合材料 249

8.7.1 聚合物基納米復合材料的分類 249

8.7.2 聚合物基納米復合材料的制備方法 249

8.7.3 聚合物基納米復合材料的性能 250

8.7.4 聚合物基納米復合材料的應用與展望 252

8.8 納米復合材料的發展前景 253

思考題 254

第9章 新型復合材料 255

9.1 分級結構復合材料 255

9.2 剪切增稠液柔性防護復合材料 259

9.3 細菌纖維素復合材料 264

思考題 268

參考文獻 269

本書首先介紹復合材料的基礎部分:概論、增強體、基體、界面和復合理論,然后介紹應用最廣的金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、聚合物基復合材料及納米復合材料,最后介紹幾種新型復合材料。

每一部分內容均先從概念入手,再著重介紹其制備原理、材料性能及其應用。全書內容深度適中,表述繁簡結合,通俗易懂。

書中采用了作者業已發表和尚未發表的圖片、曲線,同時注重引入一些反映當前復合材料最新研究成果,包括復合材料的新概念、新知識、新理論、新技術和新工藝等。

本書可作為材料科學與工程學科本科生的學習用書,也可供相關學科與專業的研究生、教師和科技工作者使用。

本書對復合材料的基本原理和應用，特別是在飛機結構中的應用作了全面介紹。

本書首先介紹復合材料的基礎部分：概論、增強體、復合理論、復合材料的界面理論，然后介紹應用最廣的聚合物基復合材料、陶瓷基復合材料、金屬基復合材料、納米復合材料、遺態復合材料、超高性能水泥基復合材料，最后介紹新型復合材料。每一部分內容均先從概念入手，再著重介紹其制備原理、材料性能及其應用。全書內容深度適中，表述由淺入深，通俗易懂。　

書中采用了作者業已發表和尚未發表的相關圖片、曲線和數據外，同時引入一些反映當前復合材料最新的研究成果，包括復合材料的新概念、新知識、新理論、新技術和新工藝等。

本書可作為高等學校材料科學與工程學科本科生的學習用書，也可供相關學科與專業的研究生、教師和科技工作者使用。

本書首先介紹復合材料的基礎部分：概論、增強體、基體、界面和復合理論，然后介紹應用最廣的金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、聚合物基復合材料、納米復合材料、遺態復合材料，及超高性能水泥基復合材料，最后介紹幾種新型復合材料。每一部分內容均先從概念入手，再著重介紹其制備原理、材料性能及其應用。全書內容深度適中，表述繁簡結合，通俗易懂。

書中采用了作者業已發表和尚未發表的圖片、曲線，同時注重引入一些反映當前復合材料z新研究成果，包括復合材料的新概念、新知識、新理論、新技術和新工藝等。