《先进复合材料手册》PDF+详细书签

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书 名:先进复合材料手册
! J9 Y# r) n5 Y; f9 A5 K作 者:赵渠森 主编
出 版 社:机械工业出版社
2 Z; F2 M( U, c* I4 H出版日期:2003年5月
% z6 |: x- ^- f4 h. N' V页数:1873
内容简介
0 E& P+ i' ]: a7 y0 g本手册是由百余名在研究单位、院校、工厂从事复合材料研制的专家、教授以及第一线的工程技术人员精心编纂而成的。它有以下五个特点：
4 c/ M7 I# V/ w㈠实用性强 内容面向工程实际，重要介绍结构用先进复合材料，内容丰富、查阅方便。
㈡先进性强介绍国内先进复合材料研究、开发、生产已取得的丰硕成果，同时又突出了新技术的发展，不少数据是首次公开，反映了最新复合材料的进展。
0 R9 h* s2 o; |" k" a9 W* M㈢系统全面 从材料基础到结构应用，介绍先进复合材料全过程；涉及到操作规程、检验标准、连接规范、修理指南。
㈣突出了制造技术 制造是复合材料推广应用的关键，本手册在制造技术，特别是低成本制造技术方面占有一定篇幅。
- a, R% E' s0 D5 _㈤军民结合 先进复合材料的增长点是民用工业，建筑、汽车将成为应用先进复合材料的主导产业，介绍民品开发是本手册的重点之一。
主要内容包括：树脂基本、增强体及辅助材料、添加剂；结构复合材料；新型复合材料；复合材料结构设计及性能；通用制造技术；各种制造技术；质量控制；复合材料在军品和民品中的应用。
; \; j5 [4 c: P1 c本手册是从事复合材料研究、设计、制造、使用、修补、管理人员的必备工具书，也可供有关工程技术人员、大专院校师生查阅、参考。
+ ]9 {0 L  v8 T8 I1 h; x作者简介
. d4 K9 R% g2 S7 i+ m
4 P' X+ a  }# K# X0 |( b! D! m目录
封面页 -31
- e( N0 |) p+ u' G; M6 F- ^书名页 -29
9 X4 U9 Y' `; K- l版权页 -28
前言页 -27
目录页 -8
# G) V* j, p5 t- ]: r第1篇  材料篇 2
第1章  树脂基体 2
  1.1  高性能环氧树脂 2
+ i( p2 k' v" A   1.1.1  耐热、低吸湿环氧树脂 2
9 m2 w' C8 b1 ?6 }   1.1.2  反应型共混改性、链接反应改性环氧树脂体系 6
   1.1.3  耐热环氧树脂 14
! W3 w: f: s  j/ i7 X/ C9 i   1.1.4  耐湿性环氧树脂 30
   1.1.5  低应力环氧 33
   1.1.6  高韧性环氧 33
; Y7 x2 i5 x# j   1.1.7  新型阻燃环氧树脂和阻燃固化剂 34
  1.2  双马来酰亚胺树脂 40
   1.2.1  双马来酰亚胺树脂 40
2 B% ~* a- V8 |2 s* M6 y) c" {; i   1.2.2  双马来酰亚胺复合材料性能 71
  1.3  聚酰亚胺树脂 92
   1.3.1  热固性聚酰亚胺树脂 93
3 H6 g- [1 s8 q+ F3 _3 N   1.3.2  热塑性聚酰亚胺树脂 108
' V/ b# G# k! Y3 v8 p- R# W" r   1.3.3  应用 112
, A* y! ~4 R# J- e/ K  1.4  芳基乙炔树脂 113
   1.4.1  芳基乙炔聚合物及其复合材料 113
   1.4.2  芳基乙炔单体 114
   1.4.3  芳基乙炔聚合物 116
4 t7 C; C* Z' d; D! p* ]+ h. W   1.4.4  芳基乙炔聚合物的热解过程 121
   1.4.5  芳基乙炔聚合物的炭化过程 127
/ w0 ], z  w. D- j6 ~+ o: E   1.4.6  芳基乙炔聚合物碳纤维复合材料 131
( R4 [" X$ q0 q& U2 h   1.4.7  芳基乙炔聚合物/玻纤复合材料 135
: ~" z% ~+ r2 z6 h7 E   1.4.8  芳基乙炔聚合物及复合材料的应用前景 137
1 a7 z0 H" A0 S$ I& y  1.5  酚醛树脂 141
   1.5.1  酚醛树脂的合成和固化 141
   1.5.2  酚醛树脂生产方法 145
8 W0 ]& X' O/ s7 N   1.5.3  酚醛树脂的检验指标 147
   1.5.4  酚醛树脂化学结构的分析方法 148
   1.5.5  酚醛树脂复合材料 150
. j& C" |: `" l/ E   1.5.6  改性酚醛树脂 152
' H: `# H4 s0 \0 D& J2 `: _1 t   1.5.7  国内主要生产厂家和研究单位 156
- A) |+ O% H3 o" a, j, H8 [. A1 A   1.5.8  高残碳酚醛树脂 157
  1.6  乙烯基树脂 163
   1.6.1  乙烯基树脂的合成与结构 163
   1.6.2  乙烯基树脂性能与应用 173
   1.6.3  乙烯基树脂应用实践 184
  1.7  热塑性树脂 190
5 ^' h0 V+ q' `# \+ j   1.7.1  聚醚醚酮(PEEK) 190
   1.7.2  聚醚砜树脂(PES) 197
   1.7.2  聚醚砜树脂(PES) 197
( c1 i! T" S4 P   1.7.3  PPS  199
   1.7.4  K-IIpolymer  199
" ]! U7 j% h) O8 Y  1.8  BT树脂 201
6 w3 M- S" }( r) T: o9 S   1.8.1  BT树脂的合成 201
   1.8.2  BT树脂的性能特征 209
& X) E9 g& H% Z3 U. c   1.8.3  BT树脂的应用 212
  1.9  聚氨酯树脂 216
   1.9.1  反应注射成形 217
5 |. M- D" C- x8 J  j3 h% j5 ^: f   1.9.2  反应注射成形原料选择 218
5 M& ~; O) j4 G2 g6 Q$ O   1.9.3  聚氨酯RIM、RRIM及SRIM的制备 227
. O3 d- P, m& A2 `- p$ T   1.9.4  聚氨酯RIM机械 245
   1.9.5  聚氨酯RIM材料的应用 248
  1.10  热固性树脂增韧机理 251
1 Y* q6 t/ }0 w   1.10.1  高分子材料破坏及增韧的基本原理 252
   1.10.2  高分子材料韧性的测试 255
# S) ^5 K# W$ ?! v: W2 @   1.10.3  高分子材料增韧机理的基本模式 256
   1.10.4  热固性树脂的增韧 258
! m0 m7 ~! a5 A* {/ W! J: ]# K   1.10.5  热固性树脂的增韧机理 265
   1.10.6  热塑性塑料的增韧机理 270
第2章  增强体 275
- ]1 G/ I8 y1 u% m% P  @! k7 v3 S0 [  2.1  碳纤维 275
   2.1.1  碳纤维的分类 275
0 c$ u. N, `, r: B   2.1.2  碳纤维的生产方法 276
   2.1.3  碳纤维的结构 283
8 K( R# l! A; o7 c" A! ?   2.1.4  碳纤维的性质 284
' a7 R- {) k0 x  2.2  硼纤维 299
   2.2.1  硼纤维 299
1 S! y: A* H4 ~; S  C4 M   2.2.2  复合工艺 311
   2.2.3  材料性能 317
$ A0 @! V) `/ W% v1 U   2.2.4  特殊的成形技术与工程应用 331
* v3 n5 x  D+ N' ~  2.3  芳香族聚酰胺纤维(芳纶) 345
   2.3.1  对位芳纶的结构和性质 345
' K4 |8 X) ]& C* N4 m5 ~   2.3.2  聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PPTA纤维) 346
1 o- n6 I# j# L! E+ @7 Q   2.3.3  芳纶新用途 355
) j3 x, @# j: x& }5 p  2.4  高性能玻璃纤维 357
   2.4.1  高性能玻璃纤维材料性能 357
   2.4.2  先进复合材料用玻璃纤维 362
  2.5  高强高模聚乙烯纤维 371
   2.5.1  超高相对分子质量聚乙烯纤维的制备 371
   2.5.2  高强高模聚乙烯纤维的影响因素 372
) t+ h7 e, ^: b8 b, B4 g8 w4 n. J: d   2.5.3  高强高模聚乙烯纤维的基本特性 373
9 v$ c' x% y3 t6 u" n5 B   2.5.4  高强高模聚乙烯纤维的主要用途 375
* }8 R6 Y$ W' g2 y4 x+ o  2.6  晶须增强体 377
   2.6.1  新晶须材料 377
   2.6.2  碳化硅晶须 386
, k9 i4 U% y) J1 W+ K  2.7  碳化硅纤维和氮化硅纤维 392
   2.7.1  碳化硅纤维 392
   2.7.2  氮化硅纤维 398
3 o$ x/ J. t1 y$ Q 第3章  结构复合材料 405
  3.1  树脂基复合材料 405
) s. B7 f" H- M$ a) e   3.1.1  原材料 405
3 Z) h$ T6 O. ]* V3 |4 ~: k   3.1.2  制造技术 418
6 Y0 k" H% i$ ?( ]+ d) y4 t6 A' z   3.1.3  复合材料应用的一些支持技术 426
; w" N& _' o5 n, A+ V# _. S  3.2  金属基复合材料 428
8 ~+ B/ b  O$ Z* g7 @  W   3.2.1  金属基复合材料结构 429
8 Q# t: e7 C1 T$ B   3.2.2  金属基复合材料中的界面 435
+ b& w. |% N) v% W& U   3.2.3  金属基复合材料的性能 452
! e. ]6 O4 r; r  w* l9 d8 u( z   3.2.4  金属基复合材料的制造方法 473
   3.2.5  金属基复合材料的应用 479
" {+ x( v; L: h5 z5 u$ [2 ^% p' H  3.3  陶瓷基复合材料 487
9 @; q9 p! @1 t/ }   3.3.1  陶瓷基复合材料成形工艺 487
   3.3.2  陶瓷基复合材料的性能 513
2 _' O  C7 a- d1 R9 \& f2 p) ^   3.3.3  陶瓷基复合材料性能改进 535
6 ]4 W8 B- u& ]# z# y  3.4  碳/碳复合材料 546
" C; ?$ s& q- [; y2 k8 F   3.4.1  碳/碳复合材料的关键技术 546
! h! r! G" r9 X4 o. s) I   3.4.2  碳/碳复合材料的性能 560
1 o( T1 G; u0 M- u3 C4 ^  3.5  金属/聚合物混杂复合材料 590
   3.5.1  原材料 590
' r; c9 T3 C3 Z  a3 A  X   3.5.2  制备 591
   3.5.3  混杂复合材料的性能 592
0 Q+ |& W8 ^: I# k3 K" y   3.5.4  混杂复合材料的应用 599
6 p& P2 L8 u! m1 x4 U   3.5.5  混杂复合材料结构的修理 601
第4章  新型复合材料 604
. f$ R4 I5 Y# S  4.1  功能复合材料 604
0 B' W4 G2 J3 l/ I/ W0 a$ ]' Y; q   4.1.1  透微波与透光复合材料 604
   4.1.2  吸波复合材料 607
, R# G% C  y; x+ d   4.1.3  梯度功能复合材料 610
   4.1.4  其他功能复合材料 612
: e6 b" v4 B: p# z- s* }' Z  4.2  智能复合材料 613
( R) Z! I3 G4 ?: u  h: n   4.2.1  智能复合材料的结构 613
   4.2.2  智能复合材料结构中的功能元件 615
   4.2.3  智能复合材料结构的研究内容与展望 619
  4.3  隐身复合材料 623
   4.3.1  隐身技术的基本概念及原理 624
' t4 E: ?4 }0 G   4.3.2  隐身材料结构形式与优化设计 630
   4.3.3  隐身复合材料及应用 645
8 p- e) X. d3 f$ g& W  4.4  复合材料防弹装甲 660
   4.4.1  轻质复合装甲组份材料特性与复合工艺 660
$ O5 [- b' R3 S' p" |% @. N   4.4.2  复合材料装甲弹道性能表征与估算方法 664
/ g' S5 O. @7 L' T4 B   4.4.3  弹道性能影响因素 666
0 @( |$ e4 Y& v* t; ^% L) X4 n   4.4.4  复合材料装甲设计方法 667
  4.5  纳米复合材料 669
   4.5.1  蒙脱土的结构、性能与改性 670
   4.5.2  聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备与结构表征 674
   4.5.3  聚合物/蒙脱土纳米复合材料的性能与应用 677
" ~9 k% ]7 {0 L5 I% q- B4 u  4.6  混杂纤维复合材料 681
$ ^9 i5 h8 ^7 s" b   4.6.1  混杂纤维复合材料技术 681
   4.6.2  混杂复合材料性能 689
  4.7  生物医用复合材料 696
4 \* e9 A8 R/ A/ }# R   4.7.1  生物医用复合材料 696
   4.7.2  生物医用复合材料的生物相容性评价 701
   4.7.3  人工脏器用生物医用复合材料 706
   4.7.4  齿科用生物医用复合材料 711
7 P+ m# N! T+ q9 x   4.7.5  骨科用生物医用复合材料 714
第2篇  设计与性能篇 724
; T' X1 ~$ Y3 W* Z( u 第5章  复合材料结构设计 724
6 J2 {' k6 M) f  5.1  复合材料结构设计原理与方法 724
   5.1.1  复合材料结构设计概念与设计特殊考虑 724
; z4 s% A" r$ M& P2 {+ h+ x; W   5.1.2  复合材料结构设计原则与设计分析要求 727
0 Z1 `& \/ d6 Z( T& R   5.1.3  设计选材与设计许用值确定 729
   5.1.4  层合板设计-复合材料结构设计基础 732
   5.1.5  连接设计 740
5 D  n5 p5 K0 J/ G' Q0 u   5.1.6  结构可修理性设计 742
   5.1.7  雷电与静电防护设计 745
  {4 J. f) s0 t( _7 F5 B   5.1.8  环境防护设计 746
& P3 I9 c: F; S# Y% o6 K) |: s6 ^  5.2  典型结构件设计 747
   5.2.1  壁板类结构件设计 747
& e/ a: @& l1 H5 j9 A1 h   5.2.2  梁(墙)类结构件设计 756
4 K8 b; L- E- O- c3 v   5.2.3  隔框、肋类构件设计 761
! ~! y1 W: }0 d/ r$ S   5.2.4  结构件设计专题 763
   5.2.5  结构件制造工艺与质量控制 767
( N# I$ A* @0 N- [% Q  5.3  复合材料结构设计实例 772
   5.3.1  复合材料飞机结构设计目标与设计要求 772
   5.3.2  飞机使用环境 782
   5.3.3  安定面结构设计 787
   5.3.4  全动翼面结构设计 792
6 q6 E( F6 o9 G5 l( p. O  k   5.3.5  操纵面结构设计 794
   5.3.6  机翼结构设计 795
   5.3.7  机身结构设计 800
: B! m' B8 {  z: w* C" D1 ]4 w. H   5.3.8  隐身设计技术 806
, |, i2 v/ u. M& w) {- L' k6 m  5.4  复合材料旋翼系统结构设计 808
$ u6 i7 n1 @) m6 _   5.4.1  旋翼系统功能与受力特点 808
, |9 s: a: G+ ]   5.4.2  复合材料旋翼桨叶结构设计 808
   5.4.3  新型先进的桨毂构型及其结构设计 824
  5.5  复合材料(复合材粉/金属混合)结构验证试验技术 832
2 R9 g1 M2 {" r0 h  ~, O   5.5.1  复合材料结构验证试验的原则、方法和依据 832
   5.5.2  载荷及环境模拟要求 834
; z( T/ ~; v% s4 K   5.5.3  初始设计试验要求 837
   5.5.4  设计研制的试验要求 838
   5.5.5  全尺寸复合材料(或混合)结构的验证试验 839
   5.5.6  结构验证试验的无损检测(NDI)大纲 842
( P8 p8 |- u. O, Z4 ~" `   5.5.7  验证实例 845
3 b7 h0 z2 ?/ s; O# W6 F+ D0 f 第6章  性能 849
1 K( E4 k) |+ J, l& t* H  6.1  复合材料力学性能 849
* @  Y. ]' J) @: ~   6.1.1  连续纤维增强复合材料的弹性和强度 849
* E) k. g6 u$ j2 t- v   6.1.2  织物增强复合材料的弹性特性 864
* w: T9 U- R; K   6.1.3  短纤维增强复合材料的弹性特性和强度 869
( S. a0 J# d7 W& [- P; x& O- T   6.1.4  颗粒增强复合材料的弹性特性和强度 870
   6.1.5  复合材料的界面力学性能 871
- R1 Q+ m  R, _8 g' j' w; Q   6.1.6  复合材料的疲劳 872
   6.1.7  复合材料的蠕变性能 874
   6.1.8  复合材料在高应变速率下的力学性能 876
  B& I1 B0 f8 f  6.2  复合材料物理特性 878
( a5 s& S! y5 ]- s   6.2.1  碳增强体物理性能 878
2 a& n6 _* w, s   6.2.2  玻璃纤维复合材料性能 916
  6.3  复合材料界面 925
   6.3.1  增强纤维的表面处理 926
, p' b* s* z3 a, f- W   6.3.2  复合材料界面的控制 935
  {0 E# n5 S1 f5 W   6.3.3  界面表征 938
# `" L$ G4 l# a: Z4 _, u4 E* ]   6.3.4  界面残留应力的表征 944
   6.3.5  复合材料界面微观力学研究 946
/ i% i- I& @+ D7 q   6.3.6  碳/碳复合材料的界面 948
  h1 B1 Q" w- S   6.3.7  电子束固化复合材料界面及纳米复合材料界面研究简介 951
5 w, Q  b. \& A8 a  6.4  复合材料失效分析 954
   6.4.1  复合材料失效分析依据和方法 954
   6.4.2  复合材料失效类型 955
* y7 z* p* k8 W; I! s- I! t; X   6.4.3  环境条件下的失效 957
   6.4.4  复合材料失效预测和预防 959
! D7 |- I" Q. H- i/ t   6.4.5  复合材料典型断口图 961
& _% T7 _' x6 ?) M第3篇  制造技术篇 969
第7章  通用制造技术 969
5 n- {9 S7 ^6 \( N- T0 J' }  7.1  成形要点 969
   7.1.1  聚合物成形基本原理 969
   7.1.2  成形选择原则 969
  7.2  金属模具 979
) E5 x5 K' T; s# G7 z   7.2.1  模具材料的选择 979
   7.2.2  模具的结构形式 981
   7.2.3  模具制造技术路线确定 991
   7.2.4  模具加工 993
   7.2.5  模具使用 994
& j; L9 Y% j* I9 s7 T. r% D   7.2.6  模具的保管与维护 995
   7.2.7  模具修理 995
9 I9 @4 d' p. s$ R  7.3  复合材料模具 996
1 G4 x. F6 ^$ ?3 `& l/ r1 a3 f   7.3.1  特点 996
   7.3.2  材料 997
: ^% l- C! ]: [/ y0 [   7.3.3  典型结构 999
1 Y$ l5 \* q! n2 O   7.3.4  典型工艺规范 1001
: ?, ~' V# P2 `2 o3 d8 q  7.4  复合材料固化变形 1004
   7.4.1  固化变形的分类 1005
   7.4.2  铺层取向误差引起的固化变形 1005
$ _& }; Q  k/ z6 a; u   7.4.3  材料非同步固化引起的固化变形 1007
   7.4.4  回弹变形 1008
! x" D8 }/ g# H# C/ P) W, K   7.4.5  非对称铺层复合材料层合板的变形计算 1009
. c3 z* [/ q4 y$ Z1 q: u   7.4.6  基体树脂粘弹性对固化变形的影响作用 1017
   7.4.7  固化变形问题的研究方向 1018
  7.5  机械连接技术 1018
, G+ X7 V: E, ~   7.5.1  紧固件及其制造工艺 1018
   7.5.2  复合材料制孔工艺 1045
   7.5.3  复合材料机械连接工艺 1056
  7.6  胶接技术 1077
4 b- B- N9 Q$ y% D5 y' X- Q: ^   7.6.1  胶接技术特点 1077
   7.6.2  胶接接头设计 1078
) r3 G+ Y# L* t# G9 K; a8 F   7.6.3  胶接材料 1082
   7.6.4  复合材料胶接工艺 1092
8 E# s( k* J+ ^7 V6 V, E   7.6.5  胶接质量控制及检测 1099
   7.6.6  典型结构件胶接 1101
   7.6.7  复合材料胶接技术展望 1104
  7.7  织物预制件 1105
   7.7.1  机织物 1105
   7.7.2  针织织物 1108
& |; ?: H* B4 P3 {( i' b+ p   7.7.3  编织织物 1112
4 o+ D& _8 f8 h, M+ G  Y3 `1 q   7.7.4  复合材料的纺织预制件的性能简介 1130
  7.8  数字化制造技术 1132
8 ]) @) j* t1 h. _, x0 I   7.8.1  复合材料计算机辅助工程环境 1133
$ X- A! e9 t/ O$ c) d   7.8.2  预浸料自动下料 1136
   7.8.3  激光投影系统 1139
   7.8.4  纤维束铺放 1140
# f/ r' `( O# ?) H  7.9  复合材料制造并行工程 1141
   7.9.1  并行工程的本质 1143
1 c! |' O% T. c0 R, l9 t' U, ?   7.9.2  并行工程的具体特征 1143
3 Z8 k, j: G! A. H$ `0 i- j   7.9.3  并行工程实施的总体框架 1144
4 M% Z7 F: r6 G' S3 x+ m   7.9.4  复合材料构件研制并行工程应用研究 1145
% e3 y; S  l/ _: t1 E9 V! {  7.10  计算机技术的辅助应用 1154
   7.10.1  层合结构的优化设计系统 1155
   7.10.2  成形工艺过程的计算机模拟 1155
. c$ X& M4 p9 q% G- _   7.10.3  复合材料设计/制造中计算机专家系统的应用 1163
   7.10.4  零件的数字化生产技术 1171
9 Q4 }4 X  J: u9 r7 l   7.10.5  复合材料零件维修的分析工具 1173
( W/ G# u0 \# P$ m! h$ O, k 第8章  制造方法 1177
' E6 `! {$ ^* p  8.1  预浸料制备 1177
   8.1.1  对预浸料的基本要求 1177
, q1 S: Q2 _2 r( E4 v0 R) _/ q   8.1.2  预浸料的制备工艺 1180
5 o( N$ N- A$ M5 A6 ^   8.1.3  预浸料的质量控制 1187
* x" D3 I2 p; V   8.1.4  预浸料的类型和性能 1189
   8.1.5  典型预浸料和性能 1194
   8.1.6  预浸料技术的产品 1200
  8.2  热压罐成形工艺 1206
   8.2.1  热压罐 1207
   8.2.2  成形材料 1210
   8.2.3  成形模具 1212
/ B7 k4 l7 w" N* J5 G# R' q   8.2.4  条件保障 1214
/ a" L- G0 }9 _* v   8.2.5  热压罐成形件纤维含量Vf/Wf、厚度H、质量G计算及其控制方法 1216
+ {! b# T  A! X3 W   8.2.6  热压罐成形工艺成形方案及模具技术的确定 1227
   8.2.7  热压罐成形中固化规范的确定 1233
, H' N, V5 W- f! r   8.2.8  热压罐成形工艺过程 1236
; c5 n  `+ V" u) p5 N" E( [   8.2.9  典型构件的热压罐成形技术 1238
  8.3  模压成形工艺 1247
   8.3.1  模压成形工艺的分类 1247
   8.3.2  模压料 1247
4 T  E% ~' L7 D3 j) `' F- ]( U* _   8.3.3  模压成形工艺 1252
   8.3.4  典型模压制品的基本性能 1258
6 k  T5 N, H( L2 t6 p4 [7 b" t7 L   8.3.5  模压制品设计与成形压模 1259
   8.3.6  液压机 1267
& l. L: R  D' A   8.3.7  典型制品模压工艺设计示例 1270
% w  ?2 `# E+ ?9 e* J0 C: b  8.4  复合材料/芳纶纸蜂窝结构制造 1272
/ h2 k+ ^0 A2 }, _* B; r2 X  Y   8.4.1  复合材料/芳纶纸蜂窝结构 1272
+ l! _6 c- W, A" N   8.4.2  共固化制造工艺 1272
' e0 F, k# x) ^7 C' O   8.4.3  二次胶接制造工艺 1274
/ w# U/ `. D4 ], \  8.5  缠绕工艺与设备 1280
* |8 t) F2 x8 ]+ M6 q7 U3 E$ L   8.5.1  缠绕工艺 1280
   8.5.2  纤维缠绕设备及其功能 1297
1 ]; h) w3 u6 {1 ?6 u  8.6  纤维铺放 1302
   8.6.1  纤维铺放的特点 1303
% R6 C: Q  O1 a% G+ I$ U   8.6.2  设备系统介绍 1303
! B5 {- N8 A! \! W; p# k9 z   8.6.3  纤维铺放与纤维缠绕 1304
4 E3 I# l& T- I7 A  o) Q   8.6.4  纤维铺放和带铺放 1306
) \, y! [& \4 I/ \8 a   8.6.5  纤维铺放技术的应用 1307
* \; s) X7 N  r8 B' f( e# W  8.7  层压工艺 1309
   8.7.1  胶布的制备 1309
& v4 @6 m4 y0 T4 L9 f   8.7.2  层压工艺步骤 1318
2 |0 t, o1 O4 m4 h8 N: \  8.8  拉挤成形工艺 1325
   8.8.1  成形工艺和设备 1325
3 L7 o: x* [( t; v* ?4 O# M( I% B   8.8.2  制品设计与模具 1334
   8.8.3  拉挤成形用原材料 1338
; r  O' L! {1 R3 b; m   8.8.4  质量控制与缺陷分析 1345
& @8 h( L6 v' ~, x   8.8.5  拉挤型材的后加工 1347
   8.8.6  常见拉挤型材规格及公差标准 1348
3 k4 p% u3 {- G- T  8.9  离心浇铸成形工艺 1356
! ~) Z8 I/ I$ ^5 D; ^& }   8.9.1  离心浇铸玻璃纤维复合材料夹砂管道工艺原理及管壁结构构成 1356
* z* h% Q; y) r  Z" g: n   8.9.2  离心玻璃纤维复合材料夹砂管道用原材料 1357
   8.9.3  离心成形设备及工艺 1358
% q0 e& K& S) J* y: q& _   8.9.4  质量控制 1360
: W7 R$ z, }1 B. M7 D   8.9.5  离心浇铸玻璃纤维复合材料夹砂管道的性能和应用 1363
  8.10  RTM、RFI工艺 1364
   8.10.1  原材料 1364
   8.10.2  预制件(Preform)技术 1373
6 x3 C" [) o$ c" q   8.10.3  复合材料缝纫技术 1376
  P5 m$ l2 W# I# P2 _0 S; N2 [   8.10.4  RTM技术 1377
   8.10.5  RFI技术 1387
5 v. q  f( b2 c7 _3 a   8.10.6  缝纫/RTM、RFI复合材料性能 1388
   8.10.7  RTM、RFI复合材料构件常见缺陷 1397
$ `$ Y8 d2 k* x# e4 i' L  8.11  LCM工艺 1398
' o$ n; q! V: P" H. x   8.11.1  原理综述 1399
   8.11.2  渗透率基础理论 1400
   8.11.3  树脂化学流变特性 1407
! ]3 E$ X1 y% {* y9 ]# j" z8 ?   8.11.4  LCM工艺计算机模拟仿真技术 1413
4 W4 [  \+ |, I2 G& ?   8.11.5  模拟实例 1419
- ]  v; x$ [- A4 E1 |( R  8.12  VARI工艺 1424
   8.12.1  VARI介绍 1424
- Z+ z$ c6 Y& i$ t6 Q- e6 _# X# B0 n   8.12.2  VARI难点 1426
6 p; X7 ?8 N# U: Z   8.12.3  VARI成形工艺 1426
   8.12.4  VARI专用基体树脂 1429
# ~, V8 o7 Y% }) `+ ]   8.12.5  国外情况 1431
; D, P9 w; o( Y: s" L5 A% ^6 i  8.13  电子束固化技术 1434
   8.13.1  电子束固化 1434
( j( u4 R" ?9 J7 Y: _   8.13.2  树脂基复合材料电子束固化的特点 1434
8 H) k/ M( Q, a4 D+ O0 v  o0 m; x   8.13.3  固化反应机理和引发剂 1435
7 o8 S8 J9 Y( ^) f   8.13.4  树脂基体 1436
   8.13.5  设备 1437
   8.13.6  条件保障和工艺 1438
   8.13.7  电子束固化复合材料的性能与存在的问题 1440
( J* Q9 D) J- g   8.13.8  应用与发展 1442
  8.14  光固化技术 1444
$ ?" S  B6 t' N, B& [- j   8.14.1  光聚合反应 1445
   8.14.2  光聚合反应的基本原料 1446
   8.14.3  光引发阳离子聚合 1458
   8.14.4  光固化反应的影响因素 1460
   8.14.5  光固化产品配方举例及性能 1462
9 H; ~' K. e) o  8.15  蜂窝芯材制造及专用设备 1466
# X2 o9 s9 K4 m* z) D* C. n   8.15.1  胶接蜂窝芯材 1466
   8.15.2  铝蜂窝芯材制造 1469
   8.15.3  芳纶纸蜂窝芯材制造 1472
   8.15.4  玻璃布蜂窝芯材制造 1473
   8.15.5  蜂窝芯材标准与试验 1473
   8.15.6  铝箔表面处理设备 1475
/ @% z* _. [9 v  x3 _4 A- `8 [. K$ Q   8.15.7  蜂窝芯条胶涂敷设备 1476
1 J0 ~1 ^! H2 o! L   8.15.8  蜂窝叠层板固化设备 1477
   8.15.9  蜂窝叠层板分切设备 1479
   8.15.10  蜂窝块锯切机 1480
9 ?- r% M  q7 A- s: E8 T6 y6 }   8.15.11  蜂窝拉伸设备 1481
   8.15.12  蜂窝块浸渍、定形设备 1482
; [" P. ]2 |/ c  E1 i2 Q% _6 ~  8.16  修补技术 1482
   8.16.1  修补原则 1483
, E6 a) f5 \* O3 E7 Z6 d2 T   8.16.2  对损伤的评价 1483
- m; z7 d6 q2 o1 W8 a! K9 |   8.16.3  修补用材料体系 1486
# ]. [/ {# i( s$ \; |% X   8.16.4  修补方法 1486
+ H1 C2 e, J/ x+ Z# a- u   8.16.5  一般结构的修补流程 1490
# T9 {8 i  R. J" n: d0 G- A   8.16.6  主要修补工具与设备 1493
   8.16.7  常见损伤的几种典型修补办法 1495
   8.16.8  修补试验研究 1499
+ Z& K. D: z" K# C  y 第9章  质量控制 1503
  9.1  固化监控 1503
   9.1.1  固化监控技术希望解决的主要问题 1503
" z1 y' n0 n1 N; j9 t5 `   9.1.2  采用介电传感器的固化监控技术 1504
' P* W: Y7 E  i+ m( H2 ?. u   9.1.3  采用光纤传感器的固化监控技术 1507
   9.1.4  固化过程在线监控系统的组成 1507
( ~; Q  f, |9 ], c   9.1.5  热固性树脂基复合材料热压罐固化过程在线控制的基本原则 1509
   9.1.6  采用固化监控技术需要注意的问题 1511
  9.2  无损检测 1511
   9.2.1  无损检测特点与缺陷分析 1512
   9.2.2  目视检测 1522
   9.2.3  敲击法检测 1522
   9.2.4  阻抗法 1523
   9.2.5  超声检测 1523
   9.2.6  射线检测 1526
   9.2.7  声发射检测 1527
  S2 k. c" M1 z2 S( k! \7 W   9.2.8  全息干涉法检测 1528
! t+ h% F- V: a+ j4 M8 |7 u( I   9.2.9  无损检测新技术 1529
4 [) i. j; g0 r7 B5 E/ O   9.2.10  自动化检测技术 1531
   9.2.11  无损检测方法的选择 1532
/ ^; T( a* p5 Z$ ?* Q( ?  9.3  无损检测与验收标准 1534
* V6 V7 e4 k: {   9.3.1  复合材料无损检测标准 1534
  b9 c2 G! i# `+ _! A5 m, e   9.3.2  复合材料验收标准 1536
第4篇  应用篇 1541
' ]2 K7 W8 r2 E1 F1 Z; F% j) ^$ Y 第10章  先进复合材料在军品中的应用 1541
  10.1  在航空航天上的应用 1541
   10.1.1  先进复合材料在航空航天上的应用状况 1541
! H& p; y% b7 I' G+ j( J   10.1.2  航空航天用先进复合材料的特点 1544
   10.1.3  树脂基复合材料在航空航天上的应用 1546
: D) ?8 r0 K6 i1 j/ u  10.2  在航空发动机上的应用 1559
   10.2.1  复合材料在发动机上的应用实例 1560
   10.2.2  复合材料外涵道的发展方向 1562
2 z3 r6 O1 ^1 \* Q  10.3  在兵器上的应用 1563
3 [2 Y1 b7 t9 j& C2 g   10.3.1  在坦克装甲车辆上的应用 1564
   10.3.2  在弹药上的应用 1569
   10.3.3  在火炮上的应用 1575
, n1 r/ |# ]9 a+ d5 L   10.3.4  在枪械上的应用 1579
/ y4 R( V9 }4 `; ]8 i0 c   10.3.5  在装甲防护上的应用 1581
+ O* v# X) ^5 Z: k$ ]- O  10.4  在船舶工业中的应用 1592
* x) R5 d( j# ^$ Z   10.4.1  船舶复合材料原材料 1593
6 [/ j9 X" t9 H   10.4.2  船舶纤维复合材料的成形 1607
1 N' ]; F) r8 R- F   10.4.3  纤维复合材料的连接、机械加工、修补和成形安全措施 1612
# K3 C$ D, ~9 T, b& w- c   10.4.4  用纤维复合材料建造船舶结构典型实例 1614
. K6 s% H- X' s9 G  u 第11章  先进复合材料在民品中的应用 1618
. |* K9 H; R% O+ r  11.1  在机电工业中的应用 1618
   11.1.1  通用机械设备零部件 1618
   11.1.2  复合材料压力容器 1633
4 @6 M" H. ~) H( t   11.1.3  复合材料密封件 1633
) v3 H1 B1 }; E$ \2 S   11.1.4  复合材料永磁体 1634
5 _+ C) l7 U8 K   11.1.5  复合材料电器设备零件 1634
  y/ t1 S' d0 E- A; W0 \/ N! l* ?2 f  11.2  在汽车工业中的应用 1641
   11.2.1  复合材料汽车壳体 1641
" _% V2 P6 {2 X  a6 L9 ]' x0 I! b   11.2.2  复合材料汽车发动机零部件 1643
# q7 U' U7 U; v, P   11.2.3  环保能源车采用的复合材料构件 1645
' e8 I4 X0 N% x4 ]( Q& i   11.2.4  复合材料新概念车 1646
3 J/ p, L; `8 y! I   11.2.5  绿色复合材料 1646
   11.2.6  先进的复合材料工艺技术 1647
   11.2.7  新型的复合材料汽车构件 1651
  11.3  在土建工程中的应用 1653
   11.3.1  复合材料增强混凝土结构 1654
9 i  H1 c  @& p, o8 t$ A   11.3.2  纤维增强聚合物(FRP)约束混凝土组合结构 1658
   11.3.3  全复合材料结构 1668
- }9 a, E/ G( ~2 i- E! w   11.3.4  纤维增强复合材料夹砂管 1671
  11.4  在风力发电机上的应用 1685
- k: D2 e% P' y9 [, H# b+ m   11.4.1  复合材料在风力发电机叶片上的应用 1687
( W' A/ ?  d+ T& k4 B# V! E   11.4.2  叶片的原材料体系 1690
   11.4.3  成形技术 1698
   11.4.4  叶片的防雷击保护 1700
   11.4.5  复合材料在风力发电应用中应突破的问题 1700
1 P& ~5 v- P1 r6 Q' m- `- u) {  11.5  在基础设施补强中的应用 1701
+ ]% Y3 c4 L7 u   11.5.1  材料 1701
! n- v0 k; B# H9 k6 Q   11.5.2  设计 1706
7 Z4 k2 e6 f. m* Y' O   11.5.3  施工工艺 1712
7 K+ Y, `2 |1 G# K3 s   11.5.4  工程实例 1713
! P- q+ M' f0 l7 h; i  11.6  在气瓶中的应用 1716
& R9 g$ M; t; t& G8 K: a. j   11.6.1  复合材料气瓶的形状结构及分类 1717
   11.6.2  复合材料气瓶的内衬 1718
   11.6.3  复合材料气瓶用原材料 1722
  e% E/ S/ z- m4 x7 Y5 G4 N* X   11.6.4  复合材料气瓶的缠绕规律 1723
+ C3 m# l  k! w; r   11.6.5  复合材料气瓶的强度设计 1724
   11.6.6  复合材料气瓶制造工艺 1727
   11.6.7  缠绕成形工艺设计 1728
% N0 W5 `" t' i% ]' M8 Z. [  11.7  在体育用品中的应用 1732
+ i0 G. Z' ^9 g/ s  `& e, m! \   11.7.1  典型产品分析 1732
   11.7.2  体育用品用原材料(市售) 1736
9 a( k1 A7 i( Q. p8 \6 Q1 B   11.7.3  杆类成形工艺 1738
& p* a/ l. |$ _! E; C  R+ {! I+ S& i  11.8  在储能飞轮中的应用 1741
   11.8.1  飞轮储能系统设计 1742
   11.8.2  复合材料飞轮转子的运转实验 1744
# K' u3 S! E- k$ c3 T; @" z) v   11.8.3  复合材料储能飞轮系统的工业应用 1745
  11.9  在冶炼工业中的应用 1750
% t, [% w. Q# P3 Y, B   11.9.1  复合材料动力波洗涤器 1750
   11.9.2  复合材料电除雾器 1756
3 Y: y  v0 H4 H3 |   11.9.3  动力波/电除雾器系统 1758
4 I; l* x9 M- s, e. @   11.9.4  其他玻璃纤维复合材料防腐设备在冶炼中的应用 1759
$ A: \" i- I1 ~/ ~第5篇  附录篇 1762
; J$ b5 C' m2 E2 {( G! D 附录A  复合材料标准目录及强度测试要点 1762
0 c8 x8 a. E; W! d9 [  A.1  复合材料标准目录 1762
   A.1.1  树脂基体标准 1762
6 T( p  l/ A  K/ M( j+ Y* a# Z   A.1.2  纤维标准 1762
   A.1.3  预浸料标准 1762
   A.1.4  层合板标准 1762
   A.1.5  蜂窝和夹层结构标准 1764
( o& d2 O4 D9 y( D) u* T: v   A.1.6  结构设计与制造工艺标准 1764
; `8 t/ e9 N# \$ ^   A.1.7  非金属材料燃烧性能标准 1765
- I2 \2 s2 ^4 v   A.1.8  纤维增强塑料电性能标准 1765
5 g1 G' F" d  \9 H4 @: k0 O& K: T   A.1.9  拉挤型材标准 1765
. P2 ?  l8 l& V- s( A6 M7 D- ^  A.2  测试方法要点 1765
, \8 b- l! _- Y' }   A.2.1  试样制备与试样状态调节 1765
  r" d3 m3 b/ ?9 b   A.2.2  静态力学性能试验 1766
   A.2.3  韧性性能试验 1774
   A.2.4  疲劳性能试验 1779
( k5 ?, i. Y8 S0 ^+ N4 x) G 附录B  性能数据 1783
+ x5 K' u) x0 I* W0 o8 ~  B.1  预浸料性能 1783
   B.1.1  树脂含量 1783
   B.1.2  挥发份含量 1783
- Q8 T4 Z. ?% F. p8 s# a* t   B.1.3  粘性 1783
   B.1.4  树脂的流动度 1783
   B.1.5  凝胶时间 1784
  B.2  层合板性能 1784
2 _* r4 J; {$ _   B.2.1  层合板的物理性能 1784
   B.2.2  层合板的力学性能 1785
  B.3  复合材料夹层结构用Nomax蜂窝力学性能 1796
  B.4  金属基复合材料的力学性能 1798
9 c9 p. d  a, I5 R, q  B.5  陶瓷基复合材料的力学性能 1801
* M# L! Q: I5 w. C1 a  B.6  碳/碳复合材料的力学性能 1803
* k2 [5 @- }2 {3 w, N1 E  C 附录C  辅助材料 1804
附录D  用于树脂体系的添加剂 1817
$ @9 d( J9 T2 b$ s  D.1  增塑剂 1817
   D.1.1  邻苯二甲酸酯类增塑剂 1817
7 i3 k3 b6 P2 Y% T% z+ w   D.1.2  脂肪族二无酸酯类增塑剂 1817
   D.1.3  磷酸酯类增塑剂 1822
+ y$ {+ C  X6 N" d9 u   D.1.4  环氧脂肪酸酯增塑剂 1823
9 f; h2 E, ?9 p0 w& V   D.1.5  聚酯类和偏苯三酸酯类增塑剂 1824
   D.1.6  其他增塑剂 1825
/ G! Z/ {% K/ d5 a1 @% H2 x  p. H  D.2  热稳定剂 1826
   D.2.1  聚氯乙烯的热降解与稳定化 1826
( P( b% S4 `& f/ n  |" [9 U; F7 X   D.2.2  聚氯乙烯稳定剂的类别 1826
  D.3  抗氧剂 1831
   D.3.1  主抗氧剂 1831
   D.3.2  辅助抗氧剂 1834
   D.3.3  金属纯化剂 1835
+ S! p3 A2 g& V, ^' q" x' {  D.4  光稳定剂 1837
' y8 }7 T# x4 `+ ^3 L6 w) p2 \  _   D.4.1  紫外线吸收剂 1837
+ U1 c2 D' ]+ q* _% X5 G6 z   D.4.2  能量转移剂(猝灭剂)(Quencher) 1839
   D.4.3  自由基捕获剂(Radical trap) 1840
  D.5  阻燃剂 1843
8 P) J- u+ {* f, T. |! e: k3 @   D.5.1  阻燃机理 1843
   D.5.2  添加型阻燃剂 1844
   D.5.3  反应型阻燃剂 1846
  b& p: t4 a/ V- N& Q. j" j# M  D.6  发泡剂 1848
   D.6.1  物理发泡剂 1848
! v& |7 P5 `$ Q- m  Z2 B   D.6.2  化学发泡剂 1851
   D.6.3  发泡助剂 1854
0 e. j% z( P- h4 g5 X; F& a  u  D.7  抗静电剂 1854
   D.7.1  阳离子型抗静电剂 1854
   D.7.2  阴离子型抗静电剂 1855
   D.7.3  非离子型抗静电剂 1855
   4.7.4  两性离子型抗静电剂 1856
  D.8  偶联剂 1857
# i$ d6 @0 n* v   D.8.1  硅烷偶联剂(Silane coupling agent) 1857
. b) p4 {* S0 b( z& ?- ]- L   D.8.2  钛酸酯偶联剂(Titanate coupling agent) 1860
附录E  常用计量单位换算表 1864
* W5 r7 B- i8 k$ w; B 附录F  部分英文缩写字义 1868
附录页
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