目 錄

第1章 概論 1
1.1 復(fù)合材料的定義 1
1.2 航空航天復(fù)合材料及分類 2
1.3 航空航天復(fù)合材料的增強(qiáng)體及分類 3
1.4 纖維增強(qiáng)體 3
1.4.1 無機(jī)纖維 3
1.4.2 有機(jī)高分子纖維 11
1.5 晶須增強(qiáng)體 13
1.6 顆粒增強(qiáng)體 15
1.7 碳納米管 15
1.8 石墨烯 16
1.9 航空航天復(fù)合材料的復(fù)合理論 16
1.9.1 設(shè)計(jì) 17
1.9.2 設(shè)計(jì)的新途徑 18
1.9.3 復(fù)合效應(yīng) 19
1.9.4 復(fù)合材料物理性能的復(fù)合
原理 21
1.10 航空航天復(fù)合材料的發(fā)展方向 23
本章小結(jié) 24
思考題 25
第2章 聚合物基復(fù)合材料 26
2.1 概述 26
2.1.1 聚合物基復(fù)合材料的分類 26
2.1.2 聚合物基復(fù)合材料的特點(diǎn) 26
2.1.3 聚合物基復(fù)合材料發(fā)展的五個(gè)
階段 27
2.2 聚合物基體 27
2.2.1 聚合物的基本概念 27
2.2.2 常用聚合物基體 31
2.3 聚合物基復(fù)合材料的制備工藝 36
2.3.1 預(yù)浸料的制備工藝 37
2.3.2 手糊成型工藝 40
2.3.3 模壓成型工藝 41
2.3.4 噴射成型工藝 41
2.3.5 拉擠成型工藝 42
2.3.6 連續(xù)纏繞工藝 43
2.4 聚合物基復(fù)合材料的力學(xué)性能 45
2.4.1 靜態(tài)力學(xué)性能 46
2.4.2 疲勞強(qiáng)度 47
2.4.3 沖擊韌性 47
2.5 聚合物基復(fù)合材料的界面 48
2.6 聚合物基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的
應(yīng)用 50
本章小結(jié) 52
思考題 52
第3章 輕金屬基復(fù)合材料 54
3.1 輕金屬基復(fù)合材料與輕合金的區(qū)別與
聯(lián)系 54
3.2 輕金屬基復(fù)合材料的分類 55
3.3 輕金屬基復(fù)合材料的性能 56
3.3.1 比強(qiáng)度和比模量 56
3.3.2 疲勞性能和斷裂韌性 57
3.3.3 耐高溫性能 57
3.3.4 導(dǎo)電性能與導(dǎo)熱性能 57
3.3.5 耐磨性能 57
3.3.6 熱膨脹性能 57
3.3.7 吸潮、老化及氣密性 58
3.4 輕金屬基復(fù)合材料的制備工藝 58
3.4.1 內(nèi)生型法 58
3.4.2 外生型法 63
3.5 鋁基復(fù)合材料 67
3.5.1 增強(qiáng)體與基體 67
3.5.2 長纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料 67
3.5.3 短纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料 70
3.5.4 晶須和顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料 70
3.5.5 鋁基復(fù)合材料的界面 76
3.5.6 鋁基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域
中應(yīng)用 76
3.6 鎂基復(fù)合材料 79
3.6.1 增強(qiáng)體與基體 79
3.6.2 長纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料 79
3.6.3 晶須、顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合
材料 80
3.6.4 鎂基復(fù)合材料的界面 81
3.6.5 鎂基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域
中的應(yīng)用 82
3.7 鈦基復(fù)合材料 83
3.7.1 增強(qiáng)體與基體 83
3.7.2 纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料 84
3.7.3 晶須、顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合
材料 84
3.7.4 鈦基復(fù)合材料的界面 86
3.7.5 鈦基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域
中的應(yīng)用 87
3.8 金屬間化合物基復(fù)合材料 89
3.8.1 增強(qiáng)體與基體 89
3.8.2 纖維增強(qiáng)金屬間化合物基復(fù)合
材料 90
3.8.3 顆粒增強(qiáng)金屬間化合物基復(fù)合
材料 91
3.8.4 金屬間化合物基復(fù)合材料的
界面 93
3.8.5 金屬間化合物基復(fù)合材料在航
空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 93
本章小結(jié) 94
思考題 94
第4章 陶瓷基復(fù)合材料 96
4.1 陶瓷基復(fù)合材料的基體與增強(qiáng)體 96
4.1.1 陶瓷基復(fù)合材料的基體 96
4.1.2 陶瓷基復(fù)合材料的增強(qiáng)體 99
4.2 陶瓷基復(fù)合材料的種類 99
4.3 陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝 102
4.3.1 粉體制備 102
4.3.2 成型 102
4.3.3 燒結(jié) 105
4.4 氧化物陶瓷基復(fù)合材料 107
4.4.1 Al2O3陶瓷基復(fù)合材料 107
4.4.2 ZrO2陶瓷基復(fù)合材料 110
4.5 非氧化物陶瓷基復(fù)合材料 111
4.5.1 SiC陶瓷基復(fù)合材料 112
4.5.2 Si3N4陶瓷基復(fù)合材料 115
4.6 陶瓷基復(fù)合材料的界面 118
4.7 高熵陶瓷基復(fù)合材料 119
4.8 陶瓷基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的
應(yīng)用 121
本章小結(jié) 123
思考題 123
第5章 功能梯度復(fù)合材料 125
5.1 功能梯度復(fù)合材料的分類 126
5.2 功能梯度復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制備和性
能評價(jià) 127
5.2.1 功能梯度復(fù)合材料的設(shè)計(jì) 127
5.2.2 功能梯度復(fù)合材料的制備
方法 128
5.2.3 功能梯度復(fù)合材料的性能
評價(jià) 130
5.3 功能梯度復(fù)合材料的熱應(yīng)力分析
模型 131
5.3.1 成分分布模型 131
5.3.2 熱物性參數(shù)模型 132
5.4 功能梯度復(fù)合材料的熱應(yīng)力分析 136
5.4.1 熱應(yīng)力的解析分析 136
5.4.2 熱應(yīng)力的數(shù)值分析 140
5.5 常見的功能梯度復(fù)合材料 144
5.5.1 Gd/BST熱電磁功能梯度復(fù)合
材料 144
5.5.2 功能梯度鋁基復(fù)合材料 150
5.5.3 功能梯度高熵合金復(fù)基合
材料 156
5.5.4 功能梯度涂層復(fù)合材料 159
5.6 功能梯度復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中
的應(yīng)用 164
本章小結(jié) 165
思考題 165
第6章 燒蝕防熱復(fù)合材料 166
6.1 燒蝕防熱復(fù)合材料的定義與分類 166
6.2 燒蝕防熱復(fù)合材料的燒蝕模型 168
6.2.1 線燒蝕模型 168
6.2.2 機(jī)械剝蝕模型 169
6.2.3 熱化學(xué)燒蝕模型 170
6.2.4 熱力學(xué)侵蝕模型 170
6.2.5 體積燒蝕模型 171
6.3 燒蝕防熱復(fù)合材料的燒蝕機(jī)理 172
6.4 樹脂基燒蝕防熱復(fù)合材料 173
6.4.1 樹脂基燒蝕防熱復(fù)合材料的
燒蝕過程 173
6.4.2 常見的樹脂基燒蝕防熱復(fù)合
材料 174
6.5 碳基燒蝕防熱復(fù)合材料 181
6.5.1 表面反應(yīng)方程 181
6.5.2 表面燒蝕的能量平衡方程 184
6.5.3 表面燒蝕的性能表征 185
6.5.4 表面燒蝕過程 185
6.5.5 常用的碳基燒蝕防熱復(fù)合
材料 187
6.6 陶瓷基燒蝕防熱復(fù)合材料 198
6.6.1 陶瓷基燒蝕防熱復(fù)合材料的
燒蝕過程 198
6.6.2 常見的陶瓷基燒蝕防熱復(fù)合
材料 199
6.7 燒蝕防熱復(fù)合材料的最新進(jìn)展 208
6.7.1 高熵陶瓷涂層碳基燒蝕防熱
復(fù)合材料 208
6.7.2 發(fā)汗陶瓷基復(fù)合材料 209
6.8 燒蝕防熱復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中
的應(yīng)用 210
6.9 燒蝕防熱復(fù)合材料未來發(fā)展動(dòng)向 211
本章小結(jié) 211
思考題 211
第7章 形狀記憶復(fù)合材料 212
7.1 形狀記憶材料中的基本相變 213
7.1.1 熱感應(yīng)相變 213
7.1.2 應(yīng)力感應(yīng)相變 213
7.1.3 磁場感應(yīng)相變 214
7.1.4 電場感應(yīng)相變 214
7.2 馬氏體的相變熱力學(xué) 214
7.3 形狀記憶合金復(fù)合材料 215
7.3.1 形狀記憶合金復(fù)合材料的記
憶機(jī)制 215
7.3.2 常用的形狀記憶合金復(fù)合
材料 219
7.4 形狀記憶陶瓷復(fù)合材料 225
7.4.1 形狀記憶陶瓷復(fù)合材料的記
憶機(jī)制 225
7.4.2 常用的形狀記憶陶瓷復(fù)合
材料 228
7.5 形狀記憶聚合物復(fù)合材料 235
7.5.1 形狀記憶聚合物復(fù)合材料的
分類 235
7.5.2 形狀記憶聚合物復(fù)合材料的
記憶機(jī)制 236
7.5.3 常用的形狀記憶聚合物復(fù)合
材料 237
7.6 形狀記憶復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的
應(yīng)用 248
7.6.1 形狀記憶合金復(fù)合材料的
應(yīng)用 248
7.6.2 形狀記憶陶瓷復(fù)合材料的
應(yīng)用 249
7.6.3 形狀記憶聚合物復(fù)合材料的
應(yīng)用 249
本章小結(jié) 251
思考題 252
第8章 隱身復(fù)合材料 253
8.1 隱身復(fù)合材料簡介 253
8.2 單頻段隱身復(fù)合材料 255
8.2.1 雷達(dá)隱身復(fù)合材料 256
8.2.2 紅外隱身復(fù)合材料 260
8.2.3 可見光隱身復(fù)合材料 264
8.3 多頻段兼容隱身復(fù)合材料 266
8.3.1 紅外/雷達(dá)兼容隱身復(fù)合材料 266
8.3.2 可見光/紅外/雷達(dá)兼容隱身復(fù)
合材料 269

8.4 隱身復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中的
應(yīng)用 270
本章小結(jié) 271
思考題 271
第9章 耐空間輻射復(fù)合材料 272
9.1 空間輻射的概念與分類 272
9.2 耐空間輻射的機(jī)制 274
9.2.1 輻射屏蔽 275
9.2.2 現(xiàn)有的防護(hù)方法 276
9.3 常用的耐空間輻射復(fù)合材料 276
9.3.1 耐X射線輻射復(fù)合材料 277
9.3.2 耐γ射線輻射復(fù)合材料 283
9.3.3 耐中子輻射復(fù)合材料 285
9.3.4 耐紫外線輻射復(fù)合材料 286
9.3.5 耐熱輻射復(fù)合材料 288
本章小結(jié) 289
思考題 290
第10章 新型復(fù)合材料 291
10.1 分級結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 291
10.1.1 概述 291
10.1.2 分級結(jié)構(gòu)陶瓷復(fù)合材料 291
10.1.3 分級結(jié)構(gòu)鋁合金 292
10.1.4 分級結(jié)構(gòu)鎂基復(fù)合材料 293
10.1.5 分級結(jié)構(gòu)鋁基復(fù)合材料 293
10.2 高熵合金基復(fù)合材料 295
10.2.1 概述 295
10.2.2 高熵合金基復(fù)合材料的
制備 296
10.2.3 高熵合金基復(fù)合材料的
界面 297
10.2.4 高熵合金基復(fù)合材料性能的
影響因素 302
10.2.5 高熵合金基復(fù)合材料的強(qiáng)化
機(jī)制 308
10.3 納米復(fù)合材料 310
10.3.1 概述 310
10.3.2 金屬基納米復(fù)合材料 310
10.3.3 陶瓷基納米復(fù)合材料 315
10.3.4 聚合物基納米復(fù)合材料 319
10.4 新型復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中
的應(yīng)用 322
本章小結(jié) 322
思考題 323
參考文獻(xiàn) 324