《复合材料导论》讲稿

phoenix15

【资料名称】复合材料导论Introduction to Composite Materials
, {/ I# J& x! d* j: d0 v0 \3 h- U【作者】石南林 中国科学院金属研究所【发布时间】2004年2月
+ J1 O% X# `  ~
' P$ c4 h9 H7 v【页数】199【格式】WORD【大小】2.3M【附件数量】2
" T8 w" ^: C* \! H; Q【备注】讲稿

+ r% O( ^% U, M8 `5 N1 I' f【内容概要】


第一章前言
5 p+ x" t* V9 [1 Z一、材料的发展与人类社会的进步
二、复合材料的提出
# i' H0 k# q* N. q3 j三、复合材料的发展历史和意义
+ q4 @8 d3 [( |; x, O5 A/ b3 G* _5 @- O四、 课程的重点和要求
/ d; D0 t& R0 k第二章      复合材料概述
1 I! s  w" Y4 ?+ i. p$ ]9 |一、复合材料的定义和特点
9 ~. @3 j+ k, y& v2 p- a& D1、复合材料的定义
, ^% E  i$ J* ]* Z/ F# e6 Y2、复合材料的特点
3、复合材料的基本结构模式
二、复合材料的分类
, n9 q2 H" N, A0 H. E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
% J% h. C9 y2 b4 X! O一、复合材料的界面
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
% j+ Y) L" v/ j: L( c2、界面结合强度的表征
五、界面残余应力
第四章复合材料的复合理论
一、复合材料的增强机制
1、颗粒增强复合材料的增强机制
7 l. p5 r' R( Q0 @# I2 o2、纤维（包括晶须、短纤维）增强复合材料的增强机制
5 V- ?$ J$ x5 Y0 u二、复合材料的复合法则 — 混合定律
7 n* I3 O  w' n1、混合定律
2 ]6 G5 G! B' v7 B4 r9 e- Y2、连续纤维单向增强复合材料（单向板）
3、短纤维增强复合材料
第五章复合材料力学和结构设计基础
8 Y! k: n& Y4 [) X* ]9 V8 |一、复合材料力学
1、单层复合材料
2、层合复合材料
二、复合材料设计
5 P, M3 H; o% v; \" J1、单向层弹性常数预测公式
2、正交层的工程弹性常数预测公式
3、单向板强度预测公式
4、复合材料的强度准则
5、平面正交织物复合材料的强度
* Z) _5 b& m! H8 ~" \9 y- s8 s' ^6、应力的转换
2 C% v$ {+ U: m. o7、复合材料的其它性能
第六章复合材料基体
一、聚合物
1、热固性树脂
2、热塑性树脂
0 H: e  ~1 o7 ?: a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）
3、用于750°C以上高温复合材料的金属基体
三、陶瓷
1、氧化物陶瓷
2、非氧化物陶瓷
* [, B/ G; h: D& x3 z3、玻璃陶瓷
8 s& i& [1 D+ d3 F四、碳（石墨）
4 K8 E- r# G  s! A第七章复合材料增强剂
一、复合材料增强剂的特点
6 [% l: t% ~- ]' _2 ]二、纤维
1 _" z  A3 l# @% T4 J3 F1、无机纤维
  k) P8 u$ }: j2 N2、陶瓷纤维
7 X6 d3 x, y1 d& K* P3、有机纤维
4、各种纤维性能的比较
三、晶须
/ o0 R. z( t# y7 K- H; F1 U四、颗粒
8 k6 d% j' o, }1 R9 D第八章聚合物基复合材料（PMC）
' P, k% u, ?0 {7 A+ ?. w1 V& ~/ E一、聚合物基复合材料的分类
二、聚合物基复合材料的性能
5 r7 S. S0 a2 r" e% D! {" B% b三、聚合物基复合材料的制备工艺
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
) f1 i( f* B- Y五、PMC的界面
. X9 \; Y6 o" A1 h7 g1 p1、PMC的界面特点
2、PMC的界面表征
8 r) L, g0 w0 b3、PMC的界面作用机理
4、PMC的界面设计
% `: F; m& \  [六、纤维增强聚合物复合材料的力学性能
6 f, t2 O- P# _  K, Z1、静态力学性能
2、疲劳性能
' r  u$ @- ^+ w7 ~  V' u- `0 L3、冲击和韧性
七、铺层设计
" Y& Z+ {3 E' a1、层合板设计的一般原则
$ _* t# p- t; k2、等代设计法
3、层合板排序设计法
1 {6 P* E+ A0 I$ y+ j4、层合板的层间问题
八、结构设计
: s. s: G  k, N1、明确设计条件
, v! \0 T/ ?' ]6 W0 l2、材料设计
+ ?4 F  m/ C; M) S3、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
1、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
1、金属基复合材料的制备工艺概述
( O8 k3 X6 M, i" D, X4 t3 }2、先驱（预制）丝（带、板）的制备
$ u" f6 N! u0 y- L2 s3、固态法（连续增强相金属基复合材料的制备工艺）
4、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）
# u, I- F( y4 u' f* ^+ _  j  }6、原位（in situ）生长（复合法）
1 Y0 \4 W0 p/ m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
  V* w5 P4 }8 D2 t) R% R3、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
) v4 Q# V& Y' k% 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
2 m! [, Z0 n7 F3、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）
一、陶瓷基复合材料概述
6 O  p. X, M8 r3 b二、陶瓷基复合材料的制备工艺
5 q  g1 T0 T. O0 J1 ^1、粉末冶金法
2、浆体法
7 \' \' f2 @7 t, i: u3、反应烧结法
3 r9 e4 ~+ G+ c0 M% c, b4、液态浸渍法
5、直接氧化法
. C& |/ y( ^- q. u1 Z6、胶-凝胶（Sol-Gel）法
7、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
0 `* A5 D/ v1 L6 C& Q1 |2 m2、界面的作用
3、界面的改善
四、陶瓷基复合材料的的性能
1、室温力学性能
' W. t, J- p& f2 ?2 ?2、高温力学性能
7 r2 O. Q: Z! u* ^. @% P五、陶瓷基复合材料的的增韧机制
4 O: k$ f) Q- ^$ M( d5 c, @& m, Z1、颗粒增韧
* t6 K$ A7 `/ V; U/ s" _5 l2、纤维、晶须增韧
$ }! U% p% N7 O& ^第十一章碳碳复合材料（C/C）
一、碳碳复合材料概述
  ]0 G; U- R' _, V- ~4 D二、碳碳复合材料的制备工艺
- ], a. a; w  s+ t* c* A1、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
1、碳碳复合材料的界面和结构
8 b+ g" w( n3 |$ _4 X' H1 h2、碳碳复合材料的显微组织
4 N1 K- f" _3 U' |) u( D# e四、碳碳复合材料的抗氧化
1、碳碳复合材料的氧化
2、碳碳复合材料的氧化保护原理
0 d# u6 ~2 d& l4 ^' V" u2 j3、碳碳复合材料的抗氧化保护
第十二章水泥复合材料
一、水泥
0 C2 P0 j9 A( j! a1、水泥的定义和分类
  A! L" B- n: z1 S2、水泥的制造方法和主要成分
7 F, J( {  |+ F7 x" W3、水泥的强度和硬化
* I: G5 d5 r! S二、水泥复合材料
7 `5 A: ?6 u+ K& W4 C0 z1、混凝土
2、纤维增强水泥复合材料
3、聚合物改性混凝土
5 q. G) ~2 N" f0 b6 X  h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
- K/ x4 z% M7 ^# b5 I" {2、钢筋混凝土的成型工艺
7 I8 `/ P. Z1 \/ L! {' X6 A3、纤维增强水泥复合材料的成型工艺
4、聚合物改性混凝土的成型工艺
0 _9 R" U) L+ L四、（钢筋混凝土）纤维/基体的界面
第十三章混杂复合材料
一、混杂复合材料概述
, T9 q# _1 S! T/ h) m% B4 z二、混杂复合材料混杂方式
- g' m5 J/ b. z1、单向混杂纤维复合材料
  Z, I- k0 \% y9 R* G! Y2、单向预浸料角度铺层混杂
3、混杂织物混杂
9 E' b* S4 d4 N6 \6 q- [' W4、超级混杂复合材料
5、向编织物混浊
6、复合夹层结构
3 X* X0 g  N! q; n# \/ _7 u' E三、混杂复合材料的几个概念
5 F( k3 C% U: f. U1、混杂效应
2、混杂复合材料的界面和界面数
; Q( j/ E# S. R5 t5 @8 u3、混杂比
4、分数度
5 t' S! U9 Q7 C% m$ d5、铺层形式
+ g- \" c3 i9 q5 v/ t6、临界含量
四、混杂复合材料的力学性能
! }6 G  w% B% N% X% Y. A5 N, K1、弹性模量
+ ^6 Q% h0 v$ ?6 c2、横向弹性模量
3、单向混杂复合材料沿纤维主向的强度
4、纤维的临界含量
5 C( f4 E7 L/ n; k% l第十四章纳米及分子复合材料
一、纳米粉体的合成
. P2 Z* r, m) k3 }, L9 r4 I9 L% G5 ?1、纳米粉体的物理制备方法
2、纳米粉体的的化学制备方法
二、先进纳米增强剂的制备
8 \" L! L( Y* z" o: G$ {- p1、碳化硅纳米晶须
, T; E2 B2 v8 n7 r$ s2、碳纳米管
7 }  ~7 w) S! e; O, ]3、纳米碳纤维
三、陶瓷基纳米复合材料的制备
6 u3 J& M/ @. e. a  c2 O1、纳米-纳米复合材料
2、纳米-微米复合材料
* N2 B+ L3 X# Z/ P1 s& w7 K四、聚合物有机-无机纳米复合材料的制备方法
1、溶胶-凝胶（Sol-Gel）法
" ^- o8 u  m# }1 X+ s  |: W2、层间插入法
& c5 P; y, e" u2 Z4 m9 w: @3、共混法
4、原位聚合法
7 ^5 F! B2 f% {4 g3 ~) @5、分子的自组装和组装
2 D5 _" D. u* v, t0 F6、辐射合成法
2 \, Z) m: X: P. e  x五、聚合物有机-无机纳米复合材料的应用现状
* V; K& r$ F2 L! O2 A6 \/ a( g# K六、应用前景展望
; `1 d% P7 s# K3 P% Y第十五章复合材料的应用和发展
8 \& u9 \7 O2 f& e一、复合材料的应用
" s0 c- ~( q5 k+ }4 d! P8 l7 P1、聚合物基复合材料的应用
2、金属基复合材料的应用
+ s. W: W+ a: o  d- J: Z3、陶瓷基复合材料的应用
9 _7 ]! V' E* Z4、碳碳复合材料
二、复合材料的发展
1、复合材料的性能对比
6 d8 c1 ^% z+ U' v5 _2、复合材料的发展趋势


2 ?1 M& ]3 p5 E3 l  _1 B1 C" l
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[ 本帖最后由 云动风清 于 2009-11-11 12:00 编辑 ]

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