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基本信息
炭纖維複合材料
作者：羅瑞盈 編著
叢書名：新型炭材料
出版日期：2017年6月
書號：978-7-122-29349-7
開本：B5 710×1000 1/16
裝幀：平
版次：1版1次
頁數：338頁
內容簡介
本書是編著者多年教學工作及研究成果的總結，其中部分章節參考了國內外相關文獻。全書主要內容包括：概述了炭纖維複合材料的定義、分類、製備方法及套用；從增強纖維和基體入手，詳細介紹了炭纖維增強樹脂基複合材料的製備、套用及修復技術；全面系統地講述了炭/炭複合材料的製備、高溫氧化防護、再生修復等工藝，以及微觀結構、力學、熱物理和摩擦磨損性能表征方法；分別介紹了炭纖維增強陶瓷、金屬及橡膠基複合材料的製備、性能及套用；簡述了炭纖維增強生物醫學、導電、高溫隔熱、摩擦和電磁禁止等炭基功能材料。
本書可供從事炭纖維複合材料研究的科技人員和高等院校教師參考，也可作為高等院校相關專業本科生、研究生的教材。
目錄信息
第1章緒論1
1.1炭纖維複合材料的定義、分類1
1.1.1炭纖維1
1.1.2炭纖維複合材料2
1.2炭纖維複合材料的製備3
1.2.1炭纖維增強樹脂基複合材料3
1.2.2炭/炭複合材料4
1.2.3炭纖維增強陶瓷基複合材料6
1.2.4炭纖維增強金屬基複合材料7
1.2.5炭纖維增強橡膠基複合材料9
1.3炭纖維複合材料的套用9
1.3.1在航空航天領域中的套用9
1.3.2在隱身領域中的套用10
1.3.3在電磁禁止領域中的套用11
1.3.4在生物領域中的套用11
1.3.5在建築工程領域中的套用11
1.3.6在交通運輸領域中的套用12
1.3.7在體育器械領域中的套用13
1.3.8在其他領域中的套用13
參考文獻13
第2章炭纖維增強樹脂基複合材料16
2.1概述16
2.2高性能增強炭纖維16
2.2.1概述16
2.2.2聚丙烯腈基炭纖維17
2.2.3瀝青基炭纖維40
2.2.4黏膠基炭纖維50
2.3高性能樹脂基體56
2.3.1概述56
2.3.2熱固性樹脂56
2.3.3熱塑性樹脂61
2.3.4炭纖維增強樹脂基複合材料64
2.4先進炭纖維增強樹脂基複合材料製備技術73
2.4.1概述73
2.4.2預浸料的工藝和性能74
2.4.3炭纖維增強樹脂基複合材料的成型工藝78
2.5炭纖維增強樹脂基複合材料的套用94
2.5.1在航空航天領域的套用94
2.5.2在航海、海洋方面的套用101
2.5.3在交通運輸業的套用103
2.5.4在建築方面的套用104
2.5.5在能源工業的套用105
2.5.6在體育用品方面的套用106
2.5.7在其他領域的套用107
2.6先進炭纖維增強樹脂基複合材料修復技術108
2.6.1概述108
2.6.2樹脂基複合材料缺陷和損傷種類及來源108
2.6.3樹脂基複合材料缺陷和損傷的檢測110
2.6.4樹脂基複合材料的修復112
2.6.5樹脂基複合材料修復模擬114
2.7先進炭纖維增強樹脂基複合材料發展趨勢120
2.7.1炭纖維增強樹脂基複合材料低成本化120
2.7.2炭纖維增強樹脂基複合材料設計驗證規範化121
2.7.3炭纖維增強樹脂基複合材料結構安全與可靠性評價121
參考文獻121
第3章炭/炭複合材料133
3.1概述133
3.2炭/炭複合材料製備技術134
3.2.1概述134
3.2.2增強炭纖維的選擇134
3.2.3預製體的製備135
3.2.4炭/炭複合材料緻密化工藝138
3.2.5高溫熱處理工藝150
3.3炭/炭複合材料高溫氧化防護技術152
3.3.1概述152
3.3.2炭/炭複合材料的氧化機理152
3.3.3炭/炭複合材料基材改性技術153
3.3.4炭/炭複合材料抗氧化塗層技術156
3.4炭/炭複合材料的微觀結構表征163
3.4.1概述163
3.4.2熱解炭偏光分析163
3.4.3熱解炭掃描電鏡分析165
3.4.4熱解炭透射電鏡分析167
3.4.5炭/炭複合材料X射線衍射分析169
3.4.6熱解炭結構其他表征方法171
3.5炭/炭複合材料性能及表征方法172
3.5.1炭/炭複合材料力學性能及表征172
3.5.2炭/炭複合材料熱物理性能178
3.5.3炭/炭複合材料摩擦磨損性能189
3.6炭/炭複合材料的再生修復199
3.6.1概述199
3.6.2高溫膠黏劑製備技術199
3.6.3炭/炭複合材料的修復技術203
3.7炭/炭複合材料的套用204
3.7.1概述204
3.7.2在制動材料方面的套用204
3.7.3在耐燒蝕材料方面的套用205
3.7.4在高溫結構材料方面的套用206
3.7.5在熱場材料方面的套用207
3.7.6在其他方面的套用208
3.8炭/炭複合材料的發展趨勢209
參考文獻209
第4章炭纖維增強其他基體複合材料215
4.1概述215
4.2炭纖維增強陶瓷基複合材料215
4.2.1概述215
4.2.2陶瓷基體的種類216
4.2.3炭纖維增強陶瓷基複合材料製備工藝225
4.2.4炭纖維增強陶瓷基複合材料增韌機制239
4.2.5炭纖維增強陶瓷基複合材料抗氧化塗層技術241
4.2.6炭纖維增強陶瓷基複合材料的套用243
4.3炭纖維增強金屬基複合材料249
4.3.1概述249
4.3.2炭纖維增強金屬基複合材料的界面及界面最佳化252
4.3.3金屬基體的類型257
4.3.4炭纖維增強金屬基複合材料的製備方法263
4.3.5炭纖維增強金屬基複合材料的增強機理268
4.3.6炭纖維增強金屬基複合材料的套用270
4.4炭纖維增強橡膠基複合材料272
4.4.1概述272
4.4.2炭纖維增強橡膠基複合材料的製備274
4.4.3炭纖維增強橡膠基複合材料的性能276
4.4.4炭纖維增強橡膠基複合材料的套用281
參考文獻283
第5章炭基功能材料291
5.1概述291
5.1.1炭基功能複合材料的類別291
5.1.2炭基功能複合材料的設計292
5.1.3炭基功能複合材料的發展趨勢293
5.2炭纖維增強生物醫學複合材料293
5.2.1概述293
5.2.2炭纖維增強生物醫學複合材料294
5.2.3炭纖維增強生物醫學複合材料的性能評價297
5.2.4炭基生物醫學材料的發展298
5.3炭纖維增強導電複合材料298
5.3.1概述298
5.3.2炭纖維增強聚合物基導電複合材料299
5.3.3炭纖維增強炭基導電複合材料301
5.3.4炭纖維增強水泥基導電複合材料304
5.3.5炭纖維增強陶瓷基導電複合材料307
5.3.6炭系導電複合材料發展趨勢307
5.4炭纖維增強高溫隔熱材料307
5.4.1概述307
5.4.2炭纖維增強樹脂基隔熱複合材料309
5.4.3炭/炭隔熱複合材料310
5.4.4炭/炭熱場複合材料312
5.5炭纖維增強摩擦複合材料313
5.5.1概述313
5.5.2摩阻複合材料316
5.5.3減摩複合材料318
5.6炭纖維增強電磁禁止材料318
5.6.1電磁禁止機理318
5.6.2電禁止複合材料320
5.6.3吸波材料321
5.6.4透波材料324
5.7炭纖維增強其他功能材料325
5.7.1防靜電材料325
5.7.2抗輻射功能複合材料327
5.7.3阻尼功能複合材料329
參考文獻335
1.1炭纖維複合材料的定義、分類1
1.1.1炭纖維1
1.1.2炭纖維複合材料2
1.2炭纖維複合材料的製備3
1.2.1炭纖維增強樹脂基複合材料3
1.2.2炭/炭複合材料4
1.2.3炭纖維增強陶瓷基複合材料6
1.2.4炭纖維增強金屬基複合材料7
1.2.5炭纖維增強橡膠基複合材料9
1.3炭纖維複合材料的套用9
1.3.1在航空航天領域中的套用9
1.3.2在隱身領域中的套用10
1.3.3在電磁禁止領域中的套用11
1.3.4在生物領域中的套用11
1.3.5在建築工程領域中的套用11
1.3.6在交通運輸領域中的套用12
1.3.7在體育器械領域中的套用13
1.3.8在其他領域中的套用13
參考文獻13
第2章炭纖維增強樹脂基複合材料16
2.1概述16
2.2高性能增強炭纖維16
2.2.1概述16
2.2.2聚丙烯腈基炭纖維17
2.2.3瀝青基炭纖維40
2.2.4黏膠基炭纖維50
2.3高性能樹脂基體56
2.3.1概述56
2.3.2熱固性樹脂56
2.3.3熱塑性樹脂61
2.3.4炭纖維增強樹脂基複合材料64
2.4先進炭纖維增強樹脂基複合材料製備技術73
2.4.1概述73
2.4.2預浸料的工藝和性能74
2.4.3炭纖維增強樹脂基複合材料的成型工藝78
2.5炭纖維增強樹脂基複合材料的套用94
2.5.1在航空航天領域的套用94
2.5.2在航海、海洋方面的套用101
2.5.3在交通運輸業的套用103
2.5.4在建築方面的套用104
2.5.5在能源工業的套用105
2.5.6在體育用品方面的套用106
2.5.7在其他領域的套用107
2.6先進炭纖維增強樹脂基複合材料修復技術108
2.6.1概述108
2.6.2樹脂基複合材料缺陷和損傷種類及來源108
2.6.3樹脂基複合材料缺陷和損傷的檢測110
2.6.4樹脂基複合材料的修復112
2.6.5樹脂基複合材料修復模擬114
2.7先進炭纖維增強樹脂基複合材料發展趨勢120
2.7.1炭纖維增強樹脂基複合材料低成本化120
2.7.2炭纖維增強樹脂基複合材料設計驗證規範化121
2.7.3炭纖維增強樹脂基複合材料結構安全與可靠性評價121
參考文獻121
第3章炭/炭複合材料133
3.1概述133
3.2炭/炭複合材料製備技術134
3.2.1概述134
3.2.2增強炭纖維的選擇134
3.2.3預製體的製備135
3.2.4炭/炭複合材料緻密化工藝138
3.2.5高溫熱處理工藝150
3.3炭/炭複合材料高溫氧化防護技術152
3.3.1概述152
3.3.2炭/炭複合材料的氧化機理152
3.3.3炭/炭複合材料基材改性技術153
3.3.4炭/炭複合材料抗氧化塗層技術156
3.4炭/炭複合材料的微觀結構表征163
3.4.1概述163
3.4.2熱解炭偏光分析163
3.4.3熱解炭掃描電鏡分析165
3.4.4熱解炭透射電鏡分析167
3.4.5炭/炭複合材料X射線衍射分析169
3.4.6熱解炭結構其他表征方法171
3.5炭/炭複合材料性能及表征方法172
3.5.1炭/炭複合材料力學性能及表征172
3.5.2炭/炭複合材料熱物理性能178
3.5.3炭/炭複合材料摩擦磨損性能189
3.6炭/炭複合材料的再生修復199
3.6.1概述199
3.6.2高溫膠黏劑製備技術199
3.6.3炭/炭複合材料的修復技術203
3.7炭/炭複合材料的套用204
3.7.1概述204
3.7.2在制動材料方面的套用204
3.7.3在耐燒蝕材料方面的套用205
3.7.4在高溫結構材料方面的套用206
3.7.5在熱場材料方面的套用207
3.7.6在其他方面的套用208
3.8炭/炭複合材料的發展趨勢209
參考文獻209
第4章炭纖維增強其他基體複合材料215
4.1概述215
4.2炭纖維增強陶瓷基複合材料215
4.2.1概述215
4.2.2陶瓷基體的種類216
4.2.3炭纖維增強陶瓷基複合材料製備工藝225
4.2.4炭纖維增強陶瓷基複合材料增韌機制239
4.2.5炭纖維增強陶瓷基複合材料抗氧化塗層技術241
4.2.6炭纖維增強陶瓷基複合材料的套用243
4.3炭纖維增強金屬基複合材料249
4.3.1概述249
4.3.2炭纖維增強金屬基複合材料的界面及界面最佳化252
4.3.3金屬基體的類型257
4.3.4炭纖維增強金屬基複合材料的製備方法263
4.3.5炭纖維增強金屬基複合材料的增強機理268
4.3.6炭纖維增強金屬基複合材料的套用270
4.4炭纖維增強橡膠基複合材料272
4.4.1概述272
4.4.2炭纖維增強橡膠基複合材料的製備274
4.4.3炭纖維增強橡膠基複合材料的性能276
4.4.4炭纖維增強橡膠基複合材料的套用281
參考文獻283
第5章炭基功能材料291
5.1概述291
5.1.1炭基功能複合材料的類別291
5.1.2炭基功能複合材料的設計292
5.1.3炭基功能複合材料的發展趨勢293
5.2炭纖維增強生物醫學複合材料293
5.2.1概述293
5.2.2炭纖維增強生物醫學複合材料294
5.2.3炭纖維增強生物醫學複合材料的性能評價297
5.2.4炭基生物醫學材料的發展298
5.3炭纖維增強導電複合材料298
5.3.1概述298
5.3.2炭纖維增強聚合物基導電複合材料299
5.3.3炭纖維增強炭基導電複合材料301
5.3.4炭纖維增強水泥基導電複合材料304
5.3.5炭纖維增強陶瓷基導電複合材料307
5.3.6炭系導電複合材料發展趨勢307
5.4炭纖維增強高溫隔熱材料307
5.4.1概述307
5.4.2炭纖維增強樹脂基隔熱複合材料309
5.4.3炭/炭隔熱複合材料310
5.4.4炭/炭熱場複合材料312
5.5炭纖維增強摩擦複合材料313
5.5.1概述313
5.5.2摩阻複合材料316
5.5.3減摩複合材料318
5.6炭纖維增強電磁禁止材料318
5.6.1電磁禁止機理318
5.6.2電禁止複合材料320
5.6.3吸波材料321
5.6.4透波材料324
5.7炭纖維增強其他功能材料325
5.7.1防靜電材料325
5.7.2抗輻射功能複合材料327
5.7.3阻尼功能複合材料329
參考文獻335
