《复合材料导论》讲稿

phoenix15

【资料名称】复合材料导论Introduction to Composite Materials
【作者】石南林 中国科学院金属研究所【发布时间】2004年2月
; L: J; q* H! G1 o# l
【页数】199【格式】WORD【大小】2.3M【附件数量】2
4 U' h, `8 i2 O【备注】讲稿
/ h5 T/ ?( p/ W; H) f. r
【内容概要】
0 r. [% n! ]7 i! I( M+ x

; Q: ~/ ]+ k, F) ^( S. O) Q第一章前言
+ c* O1 O5 t2 Q) T6 O一、材料的发展与人类社会的进步
/ n# q. i  \8 s1 Y% v+ N二、复合材料的提出
三、复合材料的发展历史和意义
四、 课程的重点和要求
第二章      复合材料概述
1 U; Y) L. c8 ~6 Y# U3 ]一、复合材料的定义和特点
) n# T& U5 k: X6 m1、复合材料的定义
' x- S0 Z0 `' w+ p0 K2、复合材料的特点
3、复合材料的基本结构模式
. w7 D5 J9 ]5 S二、复合材料的分类
7 q7 J& a1 F! B4 c4 ^" x) \7 {5 [5 z三、复合材料的发展历史
四、复合材料的基本性能
第三章复合材料界面
$ B4 v  A. k) V; P一、复合材料的界面
& P8 G6 g5 |+ q8 N1 ^( O二、复合材料的相容性
三、复合材料的界面理论
四、界面结合强度的测定
1、界面结合强度的测定
2、界面结合强度的表征
4 ?8 C9 D; C/ r& c9 T7 ?7 z. o五、界面残余应力
% e. x; Q5 |' l第四章复合材料的复合理论
4 g. J+ P' \+ d# K( v$ A6 z8 k一、复合材料的增强机制
6 P7 M" |1 q, |. U0 S0 l1、颗粒增强复合材料的增强机制
2、纤维（包括晶须、短纤维）增强复合材料的增强机制
# ~2 `# ~/ D8 P$ I6 G- ~二、复合材料的复合法则 — 混合定律
: `  ~+ a3 ?- s. u  f0 e- j7 v1、混合定律
2、连续纤维单向增强复合材料（单向板）
5 Q5 }* C+ Y' i% A2 W  b3、短纤维增强复合材料
6 e9 {7 l. \1 B5 \& U9 u8 W% u% _第五章复合材料力学和结构设计基础
! T1 L, A; `' R6 Q' c0 e; g) H* d一、复合材料力学
1、单层复合材料
3 i5 @/ z4 m9 l* M; r) F) c2、层合复合材料
( J0 r, }! O$ O( N二、复合材料设计
7 p5 P" [3 v) o7 S! u1、单向层弹性常数预测公式
$ ~) B/ B0 v' }9 I* H8 l/ S- f2、正交层的工程弹性常数预测公式
3、单向板强度预测公式
' M) W; a! ~3 U  e7 N$ |4、复合材料的强度准则
$ M& S5 u) U4 d5、平面正交织物复合材料的强度
! [0 Z9 v8 ~2 ]9 X- ~  b: k3 T: W6、应力的转换
7、复合材料的其它性能
第六章复合材料基体
: h7 q. C3 @7 u( x) q一、聚合物
5 r+ x- O* j" E8 f6 y: f. {1、热固性树脂
2、热塑性树脂
* M# T( `' `' g& }7 q* b二、金属
1、用于450°C以下的轻金属基体（铝、镁及其合金）
2、用于450~750°C复合材料的金属基体（钛及其合金）
& y8 L/ k4 m  B3 @$ }3、用于750°C以上高温复合材料的金属基体
5 X5 X, e5 ?8 V4 M5 Y  ?三、陶瓷
1、氧化物陶瓷
2、非氧化物陶瓷
" c% N& D1 u0 L& B! `# E3、玻璃陶瓷
四、碳（石墨）
: L/ l' Q# x$ L2 V! T5 ~2 ?8 X第七章复合材料增强剂
) ]6 z5 B  \7 b5 G+ s一、复合材料增强剂的特点
二、纤维
9 O7 w+ O8 f' h+ D: F) j1、无机纤维
2、陶瓷纤维
; S  |1 q; L0 f; k0 z' r; H* Y% U3、有机纤维
4、各种纤维性能的比较
三、晶须
四、颗粒
第八章聚合物基复合材料（PMC）
一、聚合物基复合材料的分类
二、聚合物基复合材料的性能
( Y) Z) ]; _- R  Q+ v三、聚合物基复合材料的制备工艺
/ {6 `! T% y: G; j4 q6 @四、复合材料成型固化工艺
1、工艺性
2、复合材料的固化工艺过程
五、PMC的界面
1、PMC的界面特点
2、PMC的界面表征
* J& Z; m5 f, m8 U) g$ }3、PMC的界面作用机理
4、PMC的界面设计
9 V6 N, g, R0 @+ }% [/ J六、纤维增强聚合物复合材料的力学性能
9 x& ~1 `- B* r/ g$ A& [1、静态力学性能
) q, O/ [# n; y3 L2 s0 u3 |2、疲劳性能
3、冲击和韧性
七、铺层设计
1、层合板设计的一般原则
2、等代设计法
3、层合板排序设计法
  a, U+ o* N+ O4、层合板的层间问题
  Z, ^* _9 X0 s/ G/ v; b; I八、结构设计
  M1 [9 x2 q- t# [2 x1、明确设计条件
0 c, Q3 U7 n: v+ G9 a, Y: r2、材料设计
. v! v3 Y% {( ~) G- |: Z3、结构设计
第九章金属基复合材料（MMC）
一、金属基复合材料概述
. [" P6 j% n: t  t( {: W8 w1、金属基复合材料的分类
2、金属基复合材料的研究特点
二、金属基复合材料的制备工艺
! N' F7 S6 \! t# c1、金属基复合材料的制备工艺概述
+ a  f4 x6 f- X1 t" f  a2、先驱（预制）丝（带、板）的制备
3、固态法（连续增强相金属基复合材料的制备工艺）
; u% O: Y2 W0 Q) @; x4 G4、液态法（非连续增强相金属基复合材料的制备工艺）
5、粉末冶金法（非连续增强相金属基复合材料的制备工艺）
! {3 Z0 `' Y9 \& B1 r6、原位（in situ）生长（复合法）
0 _9 u$ a. k8 F三、金属基复合材料的界面和界面设计
1、金属基复合材料的界面
2、金属基复合材料的界面结合
3、金属基复合材料的界面残余应力
四、金属基复合材料的的性能
# T7 b$ b  Y4 ?. T3 u4 D5 Y1、金属基复合材料的的一般性能特点
2、纤维增强金属基复合材料的的性能
  C" v/ a, ~0 r( g) u- B3、颗粒、晶须增强金属基复合材料的的性能
第十章陶瓷基复合材料（CMC）
0 s: Q& A/ _9 I* I( \. v3 [: Q% w" D一、陶瓷基复合材料概述
  i! E& @2 z2 p% ~0 a' k二、陶瓷基复合材料的制备工艺
1、粉末冶金法
2、浆体法
# V; @- j* @% ^1 _! T: G1 V% e5 G3、反应烧结法
4、液态浸渍法
5、直接氧化法
2 \( b* N+ L" w# o6 w. u+ }; r6、胶-凝胶（Sol-Gel）法
% i* B+ E, Z1 s$ {# r7、化学气相浸渍
8、其它方法
三、陶瓷基复合材料的界面和界面设计
1、界面的粘结形式
2、界面的作用
3、界面的改善
. X  D; n( ~( I5 d% x. v2 y2 ?四、陶瓷基复合材料的的性能
1、室温力学性能
2 {$ h1 j, k/ A) m* S% y& F  p" t2、高温力学性能
五、陶瓷基复合材料的的增韧机制
9 Z0 R  X7 f+ W. b" C1、颗粒增韧
2、纤维、晶须增韧
第十一章碳碳复合材料（C/C）
+ [7 B" A5 C( ~, F: c* E- }! s3 f一、碳碳复合材料概述
二、碳碳复合材料的制备工艺
+ t8 B, T: ^4 N- ~- |; w1、碳碳复合材料的预成型和基体碳
2、碳碳复合材料的制备工艺
三、碳碳复合材料的界面
) g+ K9 F$ A4 X" Q% I5 N1、碳碳复合材料的界面和结构
2、碳碳复合材料的显微组织
9 a+ K5 F1 G; H8 o7 e四、碳碳复合材料的抗氧化
2 E" r) L$ O5 c# g1、碳碳复合材料的氧化
2、碳碳复合材料的氧化保护原理
9 Z' M( j" A& F2 k7 x3、碳碳复合材料的抗氧化保护
2 I8 f" j' Q# o' ]0 j2 ~第十二章水泥复合材料
一、水泥
) W* c5 x' s" Y8 [1、水泥的定义和分类
' k+ ~+ C' S& i% t4 G6 r/ v2、水泥的制造方法和主要成分
3、水泥的强度和硬化
' T( I. }5 E; M! o二、水泥复合材料
1、混凝土
3 d1 I& g  T0 A2、纤维增强水泥复合材料
3、聚合物改性混凝土
三、水泥复合材料的成型工艺
1、混凝土的配合比设计及成型工艺控制
( Z3 M4 u& ^2 L, {2、钢筋混凝土的成型工艺
2 _) @* O. h3 C3、纤维增强水泥复合材料的成型工艺
$ @- J2 t! X1 @  N$ x' W4、聚合物改性混凝土的成型工艺
. L6 d( `! P2 V1 C1 F四、（钢筋混凝土）纤维/基体的界面
6 G/ I  Y: G$ ?4 F- i第十三章混杂复合材料
/ F& X6 p) S1 o% a* d一、混杂复合材料概述
4 _1 d1 r. Q9 K8 f6 D" J二、混杂复合材料混杂方式
7 l  v$ m( L0 Z; ]. B1、单向混杂纤维复合材料
! `8 a" v" f5 k2、单向预浸料角度铺层混杂
3、混杂织物混杂
4、超级混杂复合材料
( z# ?6 K, Z6 C5、向编织物混浊
* H3 n) q/ A! T& m8 S6、复合夹层结构
三、混杂复合材料的几个概念
1、混杂效应
2、混杂复合材料的界面和界面数
3、混杂比
8 {; d* G7 J0 b4、分数度
1 h% ]9 T- ]7 I5、铺层形式
6、临界含量
" r- Q9 \9 a1 j' i) H四、混杂复合材料的力学性能
1、弹性模量
8 c% y. x/ H" n3 f2 i2、横向弹性模量
3、单向混杂复合材料沿纤维主向的强度
' Z( _; h* [+ a, ?! t% E, M4、纤维的临界含量
* V* M: \9 s: q! Y第十四章纳米及分子复合材料
+ H9 y% K, C6 D7 p$ x0 p一、纳米粉体的合成
, k) |6 x* r/ ~1、纳米粉体的物理制备方法
: C' J, [1 B9 x! ]) u2、纳米粉体的的化学制备方法
二、先进纳米增强剂的制备
1、碳化硅纳米晶须
2、碳纳米管
3、纳米碳纤维
! b% n8 \  O. Q/ E6 ^: T: U三、陶瓷基纳米复合材料的制备
  w9 k* d8 j, _" ^1、纳米-纳米复合材料
2、纳米-微米复合材料
1 Z/ d4 w0 N; ~9 y4 w四、聚合物有机-无机纳米复合材料的制备方法
4 t7 x& @& S) ?2 D0 l3 h( Y1、溶胶-凝胶（Sol-Gel）法
( C0 X" [4 c# B6 i2 d2、层间插入法
3、共混法
* O9 g) c, _" S7 S4、原位聚合法
. d# ?, K' s2 V/ T) K7 e5、分子的自组装和组装
# N. W/ O0 p: K6、辐射合成法
五、聚合物有机-无机纳米复合材料的应用现状
3 U  Q$ ?( \$ V. F9 n4 p2 E7 P4 m六、应用前景展望
7 S1 \; V% g- V* [+ M" k/ R9 P第十五章复合材料的应用和发展
一、复合材料的应用
1、聚合物基复合材料的应用
2、金属基复合材料的应用
3、陶瓷基复合材料的应用
9 \( Q' m3 U, J9 O: H4、碳碳复合材料
二、复合材料的发展
' I- W7 W7 D# ^5 Y) _, _1 I% o7 E1、复合材料的性能对比
2、复合材料的发展趋势
$ m( y# Z/ Q& `# R
* a! g& {, K% L3 @* T/ @- ^& D


[ 本帖最后由 云动风清 于 2009-11-11 12:00 编辑 ]

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