複合材料的界面行為

《複合材料的界面行為》是化學工業出版社出版的圖書，作者是楊序綱、吳琪琳。

基本信息

複合材料的界面行為

作者 楊序綱、吳琪琳著

ISBN：978-7-122-34887-6

語種：漢文

開本：16

出版時間：2020-04-01

裝幀：精

頁數：390

內容簡介

本書全面闡述了複合材料的界面行為，主要包含兩部分內容第一部分介紹了界面的基本概念、界面在複合材料增強和增韌中的作用、界面的微觀結構及其表征方法；第二部分主要涉及界面微觀力學，闡述了幾種重要複合材料在外負載下的界面行為，包括傳統實驗方法和近年來快速發展起來的拉曼光譜方法的詳盡技術、數據處理程式和最終結果。 本書可作為從事複合材料研究或生產的科技工作者，高等院校...

目錄

第1章界面的形成和界面的作用

1.1界面和界相002

1.2界面的形成機理003

1.2.1物理結合003

1.2.2化學結合009

1.3界面的作用011

1.4增強機制014

1.4.1理論預測014

1.4.2實驗研究018

1.5增韌機制020

1.5.1脫結合和拉出020

1.5.2裂紋轉向022

1.5.3裂紋釘扎024

1.5.4裂紋搭橋026

1.5.5微開裂和塑性區分支028

1.5.6裂紋尖端鈍化028

1.5.7增韌機制的表征029

1.6界面設計031

1.6.1基體改性032

1.6.2增強體表面改性032

參考文獻036

第2章複合材料界面的微觀結構

2.1概述040

2.2界面斷裂面的SEM表征041

2.2.1二次電子成像襯度機理041

2.2.2試樣準備043

2.2.3界面斷裂面的形貌結構044

2.3界面微觀結構的TEM表征048

2.3.1透射電子成像的襯度機理048

2.3.2選區電子衍射052

2.3.3試樣準備053

2.3.4陶瓷基複合材料界面055

2.3.5金屬基複合材料界面061

2.3.6聚合物基複合材料界面063

2.4界面微觀結構的AFM表征064

2.4.1基本原理066

2.4.2操作模式和成像模式067

2.4.3試樣準備和圖像偽跡079

2.4.4碳纖維增強複合材料的界面080

2.4.5聚合物纖維增強複合材料的界面086

2.4.6玻璃纖維增強複合材料的界面091

2.4.7納米複合材料的界面096

2.5界面微觀結構的拉曼光譜表征099

2.5.1界面碳晶粒的大小和有序度100

2.5.2界面組成物的形成102

2.5.3界面組成物的分布103

2.6界面的成分分析105

2.6.1特徵X射線和螢光X射線分析106

2.6.2背散射電子分析109

2.6.3俄歇電子分析110

2.6.4X射線光電子能譜分析112

參考文獻114

第3章複合材料界面微觀力學的傳統實驗方法

3.1概述118

3.2單纖維拉出試驗119

3.2.1試驗裝置和試樣製備119

3.2.2數據分析和處理122

3.3微滴包埋拉出試驗124

3.3.1試驗裝置和試樣製備124

3.3.2數據分析和處理126

3.3.3適用範圍129

3.4單纖維斷裂試驗130

3.4.1試樣製備和試驗裝置131

3.4.2數據分析和處理132

3.4.3適用範圍133

3.5纖維壓出試驗135

3.5.1數據處理135

3.5.2適用範圍139

3.6彎曲試驗、剪下試驗和Broutman試驗139

3.6.1橫向彎曲試驗139

3.6.2層間剪下試驗140

3.6.3Broutman試驗141

3.7傳統試驗方法的缺陷141

參考文獻142

第4章界面研究的拉曼光譜術和螢光光譜術

4.1概述146

4.2拉曼光譜和螢光光譜146

4.2.1拉曼效應和拉曼光譜146

4.2.2拉曼峰特性與材料微觀結構的關係149

4.2.3螢光的發射和螢光光譜152

4.3纖維應變對拉曼峰頻移的影響154

4.3.1壓力和溫度對拉曼峰參數的影響154

4.3.2拉曼峰頻移與纖維應變的關係154

4.4螢光峰波數與應力的關係156

4.4.1螢光光譜的壓譜效應156

4.4.2單晶氧化鋁的壓譜係數及其測定156

4.4.3多晶氧化鋁纖維螢光峰波數與應變的關係159

4.4.4玻璃纖維螢光峰波長與應變/應力的關係162

4.5顯微拉曼光譜術164

4.5.1拉曼光譜儀164

4.5.2顯微系統166

4.5.3試樣準備和安置167

4.6近場光學拉曼顯微術168

4.7拉曼力學感測器174

4.7.1碳納米管拉曼力學感測器174

4.7.2二乙炔-聚氨酯共聚物拉曼力學感測器176

4.7.3石墨烯拉曼力學感測器176

4.8彎曲試驗178

4.8.1四點彎曲178

4.8.2三點彎曲179

4.8.3懸臂樑彎曲179

參考文獻180

第5章碳纖維增強複合材料

5.1碳纖維表面的微觀結構184

5.2碳纖維形變微觀力學189

5.3碳纖維/聚合物複合材料的界面192

5.3.1熱固性聚合物基複合材料192

5.3.2熱塑性聚合物基複合材料198

5.4C/C複合材料的界面201

5.5碳纖維複合材料的應力集中205

5.5.1應力集中和應力集中因子205

5.5.2碳纖維/環氧樹脂複合材料的應力集中208

5.6裂縫與纖維相互作用引起的界面行為210

5.6.1纖維搭橋技術210

5.6.2搭橋纖維與裂縫的互動微觀力學213

5.7變溫拉曼光譜術217

5.7.1碳材料的變溫拉曼研究217

5.7.2樹脂基體的熱運動219

5.7.3複合材料內部的微觀應力變化221

參考文獻223

第6章碳納米管增強複合材料

6.1概述228

6.2碳納米管形變行為的拉曼光譜回響230

6.3碳納米管/聚合物複合材料的界面結合和應力傳遞236

6.3.1界面應力傳遞236

6.3.2界面結合物理242

6.3.3界面結合化學244

6.4碳納米管/聚合物複合材料的界面能248

參考文獻251

第7章石墨烯增強複合材料

7.1概述254

7.2石墨烯的拉曼峰行為對應變的回響257

7.2.1實驗方法257

7.2.2峰頻移與應變的函式關係259

7.3界面應力傳遞262

7.3.1Cox模型剪下－滯後理論的有效性262

7.3.2應變分布和界面剪下應力263

7.3.3最佳石墨烯尺寸266

7.3.4應變圖266

7.3.5壓縮負載下的界面應力傳遞268

7.3.6最佳石墨烯片層數272

7.4聚二甲基矽氧烷（PDMS）基納米複合材料的界面應力傳遞278

7.5氧化石墨烯納米複合材料的界面應力傳遞282

參考文獻284

第8章玻璃纖維增強複合材料

8.1概述288

8.2玻璃纖維增強複合材料的界面應力289

8.2.1間接測量法289

8.2.2直接測量法295

8.3界面附近基體的應力場296

8.4纖維斷裂引起的應力集中299

8.5光學纖維內芯/外殼界面的應力場302

參考文獻305

第9章陶瓷纖維增強複合材料

9.1概述308

9.2陶瓷纖維的表面處理309

9.2.1塗層材料和塗覆技術309

9.2.2碳化矽纖維的表面塗層310

9.2.3氧化鋁纖維的表面塗層313

9.3陶瓷纖維的形變微觀力學314

9.3.1碳化矽纖維和碳化矽單絲314

9.3.2應變氧化鋁纖維的拉曼光譜行為320

9.3.3應變氧化鋁纖維的螢光光譜行為322

9.4碳化矽纖維增強複合材料的界面行為323

9.4.1碳化矽纖維/玻璃複合材料323

9.4.2壓縮負載下SiC/SiC複合材料的界面行為328

9.4.3纖維搭橋331

9.5氧化鋁纖維增強複合材料的界面行為334

9.5.1氧化鋁纖維/玻璃複合材料334

9.5.2氧化鋁纖維/金屬複合材料344

9.5.3纖維的徑向應力347

9.5.4纖維間的相互作用353

9.6陶瓷纖維複合材料的熱殘餘應力356

9.6.1理論預測356

9.6.2實驗測定357

參考文獻360

第10章高性能聚合物纖維增強複合材料

10.1高性能聚合物纖維的形變364

10.1.1芳香族纖維和PBO纖維的分子形變364

10.1.2超高分子量聚乙烯纖維的分子形變369

10.1.3分子形變和晶體形變372

10.2界面剪下應力373

10.2.1概述373

10.2.2芳香族纖維/環氧樹脂複合材料375

10.2.3PBO纖維/環氧樹脂複合材料377

10.2.4PE纖維/環氧樹脂複合材料382

10.3纖維表面改性對界面行為的作用384

10.3.1PPTA纖維表面的化學改性384

10.3.2PE纖維的電漿處理386

10.4裂縫與纖維相互作用引起的界面行為387

參考文獻390