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【资料名称】复合材料导论Introduction to Composite Materials
+ }1 E: n2 p' \6 I* X【作者】石南林 中国科学院金属研究所【发布时间】2004年2月
* t# h' x. S8 l+ ~5 | Q
, b d9 a6 T; [4 Q5 h1 q4 @【页数】199【格式】WORD【大小】2.3M【附件数量】2
3 u% p' Z, d; C* X( q【备注】讲稿$ j" r8 r( E$ j. D M7 _
1 ]0 Q; }* m5 A) u v7 G
【内容概要】1 T( C( G5 O" J7 z3 i0 H
2 X9 T/ E# D* b" ~8 ^/ {
9 T0 w2 Z5 y9 g0 E5 [* \. s第一章前言' s; R2 V' [* y' Y' O) F( i
一、材料的发展与人类社会的进步) H5 k2 f6 }: f0 h6 v* W
二、复合材料的提出4 b* u+ l# t0 w0 a
三、复合材料的发展历史和意义6 k/ J6 h# ~: r9 j
四、 课程的重点和要求 z; s0 f. W- F! U) i) m
第二章 复合材料概述
/ y7 g- l% e) F8 I5 g一、复合材料的定义和特点. X; \9 r/ E" {& A$ c
1、复合材料的定义* p U2 A! u& l+ ]) T, i7 N! f
2、复合材料的特点
+ X5 U# l1 Z8 g3、复合材料的基本结构模式
/ h. ^1 a. f* D+ ?二、复合材料的分类
1 r3 M( |* N+ b# i/ i" E. C三、复合材料的发展历史
( }3 n w) }1 H6 l四、复合材料的基本性能+ M7 }* W, \# f. @
第三章复合材料界面
9 J* s. w: v+ E一、复合材料的界面
L9 E3 D1 K& A% C7 ?8 { r+ F二、复合材料的相容性, W4 `3 A6 j! s
三、复合材料的界面理论) @: D+ ^3 x( X& C) P* ~) T
四、界面结合强度的测定4 ^) g1 ]/ D# k3 ^6 U- ^" A
1、界面结合强度的测定" s6 I3 B; p0 w) [' {6 Q2 [7 Z
2、界面结合强度的表征$ l! \ x8 C7 R! Y' Y. r! J
五、界面残余应力, y0 N' ]# S% e( o; p5 h. e
第四章复合材料的复合理论: Y$ ^0 s: f- T1 b
一、复合材料的增强机制
: `; W/ @: t i. B" o( ^+ J1、颗粒增强复合材料的增强机制
) x' ~) e) L+ K# \2、纤维（包括晶须、短纤维）增强复合材料的增强机制
6 K2 o# }" a7 f. \二、复合材料的复合法则 — 混合定律3 l! X3 S0 g( j& `# t
1、混合定律0 R: w/ [* U, e. n
2、连续纤维单向增强复合材料（单向板）
# h/ w9 q2 W) J# X3、短纤维增强复合材料
+ h4 H; M& ]2 E( i5 w6 N& l, J, `第五章复合材料力学和结构设计基础
( O D" n7 c3 K4 d一、复合材料力学
! x4 _$ s: f# t: @) n2 j7 g1、单层复合材料
$ B2 ]4 C# V& P* j- r$ H2、层合复合材料$ ?: v5 P. F& K& N
二、复合材料设计 * p6 I/ c, O+ r! s% _ M) c
1、单向层弹性常数预测公式
- j! U& d0 Z' N/ ^0 \ w* v2、正交层的工程弹性常数预测公式
! _9 a% b/ c+ T( X3、单向板强度预测公式
( ]8 q S6 s! F4、复合材料的强度准则& D/ C8 D6 a! C* m
5、平面正交织物复合材料的强度 X6 m3 n8 j. O: G! T
6、应力的转换
" s' X& B/ S3 n1 l1 u5 j7、复合材料的其它性能
4 e. P; Q- r1 J第六章复合材料基体
* v: R7 |5 e& H2 W1 Q$ V, I5 \一、聚合物9 T4 M0 I: P4 y" ]8 ~* e
1、热固性树脂
' {# c+ F+ a! w0 D% l2、热塑性树脂
5 z6 G+ u4 K0 h6 y$ k( y/ d二、金属( G) y3 p3 z r' J: f
1、用于450°C以下的轻金属基体（铝、镁及其合金）
3 ~5 l6 O+ x4 A) }1 O! o$ p' a2、用于450~750°C复合材料的金属基体（钛及其合金）) A5 Q L6 b8 d+ ~0 t3 H8 ?
3、用于750°C以上高温复合材料的金属基体
7 ~& l$ X: X$ O2 P) o% W: j三、陶瓷8 U. T' q( f( \9 k2 W
1、氧化物陶瓷
4 V& U6 G% Y5 t0 z3 n2、非氧化物陶瓷
1 X5 x& U% I& s' v4 I% L5 u3、玻璃陶瓷
2 K4 s! r, F: J* S0 \四、碳（石墨）
: l) v' M+ ^# R$ O% G q第七章复合材料增强剂 0 X5 {( m- `& \1 h9 k
一、复合材料增强剂的特点* L7 p/ A/ X& @0 ]/ m1 h0 ^# n+ C
二、纤维
5 x( b4 M% b0 {* Y4 z, {9 g* B9 f1、无机纤维
: ~$ Y, k- @1 g1 |/ R, l$ k2、陶瓷纤维 z; J3 v7 {7 e2 O7 I
3、有机纤维
; ^. _' I/ \9 i! I! k" H N' Q4、各种纤维性能的比较, c6 J7 p. y2 _5 p; o) o
三、晶须3 }5 l! X7 [! E/ z% ~7 s+ j: }
四、颗粒
4 |, t& n S3 o+ y第八章聚合物基复合材料（PMC）/ q% M# q" f3 ^2 a4 v
一、聚合物基复合材料的分类
; J- M6 f9 ]/ E* Q二、聚合物基复合材料的性能$ Z0 I- W1 O6 J* n% i8 ?
三、聚合物基复合材料的制备工艺2 s. k6 J( x: N. g/ `
四、复合材料成型固化工艺! j8 r3 G7 g* K- J' x
1、工艺性- f' C1 N4 R. a; h
2、复合材料的固化工艺过程$ {* V, x2 j* w! C4 Y, V
五、PMC的界面( u7 ]0 p, ~$ b! m0 g2 U( L/ m# r
1、PMC的界面特点
" M c* m5 a, \, v& u/ \, u9 D2、PMC的界面表征( u3 E) z1 d' G, q
3、PMC的界面作用机理
: w" v9 n6 {0 e# d) j l! s0 p4、PMC的界面设计 K1 G7 i& H# S- U
六、纤维增强聚合物复合材料的力学性能3 [2 m; M1 G. {: Y( W$ E" Y
1、静态力学性能
6 n, t$ o) Y+ E2、疲劳性能
. Q: s; O- u) y4 x# u! a3、冲击和韧性
* ]$ P. R* F. a7 [ Q8 \% M/ D七、铺层设计9 a2 A T! I6 [, m" y9 l
1、层合板设计的一般原则0 h) \9 X8 k0 x6 P$ f) ]0 [
2、等代设计法' p( w2 n( `" ~% o5 k) o
3、层合板排序设计法4 i6 E1 O4 \3 l! d5 N2 q
4、层合板的层间问题
! X) ~ K, I9 A5 r0 }八、结构设计" i1 L7 a& g1 ]' v6 B3 \% H- Z
1、明确设计条件 {+ O* a4 e1 c( U! D+ R6 N; ~
2、材料设计6 j' n1 y( ~+ H
3、结构设计
% L' t+ e2 B: A0 x4 Z; K) L4 e- F第九章金属基复合材料（MMC）
4 K! h2 D& e: ]0 n一、金属基复合材料概述* q; T4 W" }( t; ~ H9 j' l
1、金属基复合材料的分类
0 `" K6 ~3 p* f" T3 Y% ^2、金属基复合材料的研究特点
; B( E( p- i/ B& o6 l/ F' H6 g二、金属基复合材料的制备工艺; _. j$ \; a# b" J3 r9 F" n, O
1、金属基复合材料的制备工艺概述
3 l0 B2 p) x( t% u2、先驱（预制）丝（带、板）的制备
- D* C* i6 S$ u# N& n& M3、固态法（连续增强相金属基复合材料的制备工艺）( N' ^$ d& k3 R: {
4、液态法（非连续增强相金属基复合材料的制备工艺）
- @; V6 o* p3 Z4 O* l& ]5、粉末冶金法（非连续增强相金属基复合材料的制备工艺）
+ [$ l! l, q/ e/ |- Q6、原位（in situ）生长（复合法）( m5 Q5 ]! E0 v/ J6 ?* t
三、金属基复合材料的界面和界面设计
& y t9 n! Y* F2 A3 G1、金属基复合材料的界面
7 R# _2 y" o' ]- S' T' n2、金属基复合材料的界面结合
+ H; \2 T. D+ W5 u3、金属基复合材料的界面残余应力
; E4 B/ X" Z3 m3 E) D* v' H2 r& f四、金属基复合材料的的性能, y t4 X, x$ D& X) e0 S
1、金属基复合材料的的一般性能特点
# `! p" }3 F: M1 L2、纤维增强金属基复合材料的的性能
, E7 }' j% P5 i0 b% v6 Z, q3、颗粒、晶须增强金属基复合材料的的性能
$ Y: b8 X2 I* N4 T h第十章陶瓷基复合材料（CMC）
7 p% |6 n4 I+ a, Z一、陶瓷基复合材料概述4 y2 f2 N6 d8 m8 ?# Z/ f: P
二、陶瓷基复合材料的制备工艺
( L% h8 E2 s' u! I# ~8 H1、粉末冶金法- r, ?" |& s$ O' j1 q# j
2、浆体法* h; F' J( `- X' u6 z# H' x$ h
3、反应烧结法- Q* K- l/ v2 s
4、液态浸渍法" K! I+ R0 W2 s& U: |* x
5、直接氧化法 Y( Q8 M! S; U6 V
6、胶-凝胶（Sol-Gel）法* |" v7 {. v& X: y$ h
7、化学气相浸渍 D3 _' Y6 p7 i% t
8、其它方法; |( t2 T' O" N) g
三、陶瓷基复合材料的界面和界面设计
% A7 r$ } v t. q1、界面的粘结形式' o: P5 J3 |/ }, k* s
2、界面的作用* {4 I9 B7 H2 S8 N
3、界面的改善
7 o8 m) o5 [/ f9 l- [6 Q四、陶瓷基复合材料的的性能7 a- f3 J! A8 _' r$ g
1、室温力学性能; W2 z- y! t% }+ A1 ?9 H' r
2、高温力学性能$ e% W5 h7 @/ T2 b6 s# H3 t
五、陶瓷基复合材料的的增韧机制+ \6 n# `$ D8 l& b
1、颗粒增韧9 B- @; Q. I, c- Y. W5 r$ I/ o
2、纤维、晶须增韧
6 ]& u% i/ Y( j6 h第十一章碳碳复合材料（C/C）1 ^, [ T" L1 v! F
一、碳碳复合材料概述/ J( q( t1 o! |
二、碳碳复合材料的制备工艺
, p: D2 n5 J& p g) t3 S5 R1、碳碳复合材料的预成型和基体碳
/ f( w6 V$ D% ~" M$ _9 F' O; D2、碳碳复合材料的制备工艺) ~. P. @! ^0 L' i. D9 `9 I
三、碳碳复合材料的界面
! q' D: L0 S5 ]+ K1、碳碳复合材料的界面和结构
- R* ]/ C' w: O6 [) f2、碳碳复合材料的显微组织( G" c3 f7 I! b7 H0 H+ k$ z" t( [
四、碳碳复合材料的抗氧化( n9 O% g) h' K" t6 s
1、碳碳复合材料的氧化( ]& _; J" \) S0 m8 V
2、碳碳复合材料的氧化保护原理
; e2 C7 _2 U" ^& n& R% w- N3、碳碳复合材料的抗氧化保护* \$ Z6 F2 D3 a8 e
第十二章水泥复合材料
$ ^$ q3 e: O: X一、水泥 5 Z' {& [% n, O
1、水泥的定义和分类
6 X5 b2 M- S1 g6 m+ y Y: i2、水泥的制造方法和主要成分6 \7 [' E: d5 ?; X. V6 P; B
3、水泥的强度和硬化. ^/ B% p" @7 d5 n
二、水泥复合材料 * R' N( W1 v1 B+ A
1、混凝土. v6 U# t! d% F5 c' n
2、纤维增强水泥复合材料
$ J( [6 y" ~( k- N3、聚合物改性混凝土 [: P6 c: Q" ] J# D! a0 }9 k$ E3 T
三、水泥复合材料的成型工艺
/ ?2 D4 D; O. w( k1 d, b1 N1、混凝土的配合比设计及成型工艺控制7 a }/ B7 Y/ a7 S6 G; Z ~7 `
2、钢筋混凝土的成型工艺! h! @% {0 c1 ~ u& a
3、纤维增强水泥复合材料的成型工艺/ [; g! N/ o* w6 F5 ~+ x# |# J. j" Y) `
4、聚合物改性混凝土的成型工艺0 q2 U1 P, a$ _8 u+ F c
四、（钢筋混凝土）纤维/基体的界面* L# p/ a7 V% U- h1 i/ ^4 {
第十三章混杂复合材料
6 @0 [. L* q* o/ |一、混杂复合材料概述
" h9 Y' _) R% w* D二、混杂复合材料混杂方式
, E0 D, [( g3 V' F' ~. b9 Y# W( }( [1、单向混杂纤维复合材料
' l. f" y6 `6 v5 x( M: h% `0 b2、单向预浸料角度铺层混杂1 `1 f" T# P8 S! Y$ z" w0 Q
3、混杂织物混杂
0 `) E9 K% T$ h4、超级混杂复合材料
+ y' c" F: z! W `, v; c ~* l5、向编织物混浊2 R2 s' @! f8 t) ~( Y+ ^0 P1 \
6、复合夹层结构% G( J9 p; I% j; ]7 t8 D! o5 n1 K% n) B
三、混杂复合材料的几个概念 T4 {. m7 e% |9 H' u
1、混杂效应
& ]2 h' M) N+ ]& X" m7 x0 ~' R2、混杂复合材料的界面和界面数
( B: {! {% ?9 b+ ~; y$ d3、混杂比
, s4 `* b* j8 @# j4、分数度! {# N4 E8 t/ @: c) S! e
5、铺层形式; H% { E+ r1 F2 } q( j! U' G
6、临界含量
5 c8 G6 U- i' B8 }7 q四、混杂复合材料的力学性能; c ?) m5 H9 I2 b
1、弹性模量
4 H* {1 h3 N, a- y- n' g" L2、横向弹性模量& J S9 A! W! q8 ^' L
3、单向混杂复合材料沿纤维主向的强度
1 R: s, m( `0 i9 A% s4、纤维的临界含量/ s3 ~3 C* U2 ?* q- p
第十四章纳米及分子复合材料
0 `0 b! _ i6 P3 ^$ o一、纳米粉体的合成 n; K- p7 N( u+ N. j ^/ a, T
1、纳米粉体的物理制备方法; @7 K9 e3 \& p8 f) F( C* V
2、纳米粉体的的化学制备方法
3 z3 T$ U( P3 [, l! n6 ^ b* I二、先进纳米增强剂的制备( W* S5 V+ @! g+ i- o& j
1、碳化硅纳米晶须
# y0 {- _- C! j w* y2、碳纳米管( N U) I* t# P/ t( D, h% u8 S
3、纳米碳纤维
& ~1 w' D9 s! h' @2 U2 p三、陶瓷基纳米复合材料的制备
0 t+ y5 f+ V: O- G, m4 J3 p& y1、纳米-纳米复合材料! J R" p+ h6 _( e# A1 L4 R
2、纳米-微米复合材料
1 T! i1 I6 Z! l四、聚合物有机-无机纳米复合材料的制备方法8 ~7 A. F. D' I0 [- \. [# b7 i
1、溶胶-凝胶（Sol-Gel）法# t8 ?* S( b) k& r2 _6 L+ |1 l: p0 w
2、层间插入法
0 G, ~2 v# @* X/ a. k3、共混法
6 w, A# r" t) z; s( k4 @" s* N; L4、原位聚合法1 q2 D5 Q% ^( S% }5 |' Q2 u4 Z( ~
5、分子的自组装和组装
, p5 d0 l- v; ^$ h6 U6、辐射合成法
x G" B- a- s3 m q7 R五、聚合物有机-无机纳米复合材料的应用现状
6 A6 a! y& Q# ~, P- n六、应用前景展望
( x3 c$ A& x' V第十五章复合材料的应用和发展
6 y7 f: x4 [5 }7 _2 p" K一、复合材料的应用
5 Z7 R7 j S% w& _, g1、聚合物基复合材料的应用
8 | I j- y, Y+ R @$ c2、金属基复合材料的应用) K! n, q$ N( o# `0 ^
3、陶瓷基复合材料的应用
. _& P) ?. |! h! f4 G+ ]4、碳碳复合材料2 A0 R/ {8 ?4 ]
二、复合材料的发展
8 j2 ^& B8 i4 V* |& J3 `1、复合材料的性能对比 o- J) G5 y+ A6 L$ Y
2、复合材料的发展趋势
4 n. b+ i& ?3 ]* j) P. O* u7 R; y, }0 y
& e' A+ M) C4 Q' i' [
8 j- g! F# h% `# _* \3 K" n- |& i. f/ n& A' @9 w. `
[ 本帖最后由 云动风清 于 2009-11-11 12:00 编辑 ] |
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发表于 2009-11-11 11:01:20
