中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新材料叢書(shū)是中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)組織編寫(xiě)的，被新聞出版廣電總局批準(zhǔn)為十二五國(guó)家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目，并獲2016年度國(guó)家出版基金資助。叢書(shū)共16分冊(cè)，涵蓋了新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維復(fù)合材料等16種重點(diǎn)發(fā)展材料。本分冊(cè)為《纖維復(fù)合材料》。本書(shū)比較全面地反映了目前高性能纖維復(fù)合材料的整體概況、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，著重論述了高性能纖維復(fù)合材料的基本知識(shí)、性能特點(diǎn)、新制備技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景。全書(shū)共分9章，主要內(nèi)容包括復(fù)合材料理論基礎(chǔ)、復(fù)合材料力學(xué)性能及測(cè)試方法、復(fù)合材料成型工藝、低成本制備技術(shù)、高性能熱塑性復(fù)合材料先進(jìn)制造技術(shù)、復(fù)合材料的回收與利用，以及發(fā)展高性能纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義。本書(shū)內(nèi)容先進(jìn)，可供從事新材料研究院所、高等院校、新材料產(chǎn)業(yè)界、政府相關(guān)部門(mén)、新材料中介咨詢(xún)機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域人員參考，也可作為高等院校化學(xué)、材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科和研究生教材。
該叢書(shū)為國(guó)內(nèi)一部系統(tǒng)論述我國(guó)新材料發(fā)展戰(zhàn)略的系統(tǒng)性科技系列著作；中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)組織編寫(xiě)，各分冊(cè)作者均為國(guó)內(nèi)*專(zhuān)家；內(nèi)容突出新字，即：當(dāng)代新材料的新概念、新技術(shù)、新工藝、新成果、新應(yīng)用、新趨勢(shì)等，代表了全球新材料發(fā)展的主流。入選十二五國(guó)家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目，獲2016年度國(guó)家出版基金資助。
中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新材料叢書(shū)由中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)組織編寫(xiě)，被新聞出版廣電總局批準(zhǔn)為十二五國(guó)家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目。
根據(jù)國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，新材料被列為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。本叢書(shū)定位為：從戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度，著重論述該類(lèi)新材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)重大工程和項(xiàng)目中的地位和作用、技術(shù)基礎(chǔ)、zui新研究成果、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景。其特點(diǎn)是體現(xiàn)一個(gè)新字，即在遵守國(guó)家有關(guān)保密規(guī)定的前提下論述當(dāng)代新材料的zui先進(jìn)的工藝和zui重要的性能。它代表當(dāng)代全球新材料發(fā)展主流，對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。叢書(shū)共16分冊(cè)，涵蓋了新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維復(fù)合材料等16種重點(diǎn)發(fā)展材料。本分冊(cè)為《纖維復(fù)合材料》。
纖維復(fù)合材料相對(duì)于傳統(tǒng)材料輕而強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于航空航天材料以使得飛行器飛得更遠(yuǎn)更高。隨著人類(lèi)社會(huì)文明的巨大進(jìn)步，全球暖化形勢(shì)變得更加嚴(yán)峻，日益增長(zhǎng)的節(jié)能減排需求為纖維復(fù)合材料的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。隨著碳纖維等高性能纖維及復(fù)合材料低成本制造技術(shù)的發(fā)展，高性能纖維復(fù)合材料也開(kāi)始應(yīng)用于軌道交通、汽車(chē)等纖維復(fù)合材料非傳統(tǒng)領(lǐng)域。同時(shí)，纖維復(fù)合材料也通過(guò)集成傳感、驅(qū)動(dòng)、計(jì)算和通信等功能實(shí)現(xiàn)智能化而拓展出嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域。本書(shū)比較全面地反映了高性能纖維復(fù)合材料的整體概況、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，論述高性能纖維復(fù)合材料理論基礎(chǔ)、性能特點(diǎn)、新制備技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景。編著者著眼于未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用纖維復(fù)合材料所存在的難點(diǎn)，包括復(fù)合材料界面、低成本技術(shù)、快速成型、回收利用等，并結(jié)合zui新的進(jìn)展和編著者的科研成果，進(jìn)行了詳細(xì)論述。
本書(shū)由東華大學(xué)朱美芳教授和上海大學(xué)朱波教授等人編著。參與本書(shū)編著的人員大都是國(guó)內(nèi)相應(yīng)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者。各章節(jié)編著分工如下：第1章由東華大學(xué)魏毅編著；第2章2.1節(jié)由東華大學(xué)吳琪琳、朱美芳編著；第2章2.2、2.4節(jié)由東華大學(xué)黃振振、上海大學(xué)朱波編著；第2章2.3節(jié)由東華大學(xué)張亞瓊、上海大學(xué)朱波編著；第2章2.5.1、2.5.2節(jié)由東華大學(xué)秦宗益編著；第2章2.5.3節(jié)由東華大學(xué)黃振振、上海大學(xué)朱波編著；第2章2.6節(jié)由東華大學(xué)巨安奇、朱美芳編著；第3章由東華大學(xué)王彥、朱美芳編著；第4章由東華大學(xué)劉勇、朱美芳編著；第5章由東華大學(xué)孫寶忠編著；第6章由東華大學(xué)王彪編著；第7章由東華大學(xué)何勇、上海大學(xué)朱波編著；第8章由東華大學(xué)呂永根編著；第9章由東華大學(xué)張亞瓊、上海大學(xué)朱波編著。全書(shū)由朱美芳、朱波統(tǒng)稿定稿。
由于編著者水平有限，紕漏之處在所難免，殷切希望讀者批評(píng)指正。
編著者
2017年6月
朱美芳，東華大學(xué)與德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士，教授，博士生導(dǎo)師，東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、聚合物纖維及納米復(fù)合材料專(zhuān)業(yè)教授，第七屆中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)(2010年度)獲得者、長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授。朱波，博士，現(xiàn)任東華大學(xué)教授，2014年入選上海千人計(jì)劃。2001年9月畢業(yè)于日本國(guó)立東京工業(yè)大學(xué)并獲授工學(xué)博士學(xué)位。研究方向包括仿生有機(jī)導(dǎo)電材料制備、納米組裝及其生物電子器件等的應(yīng)用研究。
第1章緒論1
1.1纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的概念1
1.1.1按照基體材料劃分3
1.1.2按照纖維劃分3
1.1.3按照使用領(lǐng)域劃分4
1.1.4按照使用層級(jí)或歷史劃分4
1.1.5按照復(fù)合材料使用形態(tài)劃分4
1.2纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的發(fā)展歷程5
1.2.1復(fù)合材料科學(xué)與應(yīng)用的成型階段5
1.2.2復(fù)合材料科學(xué)與應(yīng)用的成型階段6
1.2.3復(fù)合材料的發(fā)展與壯大7
1.2.4復(fù)合材料的成熟與普及9
1.2.5復(fù)合材料發(fā)展年代譜及區(qū)域發(fā)展特征10
1.3纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的特點(diǎn)11
1.3.1復(fù)合材料的物理機(jī)械性能特征11
1.3.2復(fù)合材料的應(yīng)用局限與改進(jìn)方向14
1.4纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用15
1.4.1航空應(yīng)用15
1.4.2航天應(yīng)用19
1.4.3其他軍事應(yīng)用21
1.4.4汽車(chē)和軌道交通應(yīng)用23
1.4.5能源應(yīng)用26
1.4.6體育休閑用品應(yīng)用27
1.4.7海洋應(yīng)用27
1.4.8基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用28
1.5先進(jìn)復(fù)合材料的發(fā)展前景展望29
1.5.1復(fù)合材料設(shè)計(jì)和模擬發(fā)展前景展望30
1.5.2材料科學(xué)的發(fā)展前景展望31
1.5.3制造工程的發(fā)展前景展望33
1.5.4應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)的發(fā)展前景展望34
參考文獻(xiàn)36
第2章增強(qiáng)纖維及基體材料37
2.1增強(qiáng)纖維37
2.1.1碳纖維37
2.1.2芳香族聚酰胺纖維（芳綸）44
2.1.3高強(qiáng)高模聚乙烯纖維47
2.1.4天然纖維51
2.1.5硼纖維55
2.1.6陶瓷纖維61
2.2基體材料簡(jiǎn)述66
2.2.1熱固性樹(shù)脂66
2.2.2熱塑性樹(shù)脂66
2.2.3金屬基體67
2.2.4陶瓷基體67
2.3熱固性樹(shù)脂67
2.3.1不飽和聚酯樹(shù)脂67
2.3.2環(huán)氧樹(shù)脂69
2.3.3乙烯基酯樹(shù)脂70
2.3.4雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂71
2.3.5熱固性聚酰亞胺72
2.3.6氰酸酯樹(shù)脂73
2.4熱塑性樹(shù)脂74
2.4.1聚醚醚酮74
2.4.2聚苯硫醚75
2.4.3聚砜75
2.4.4熱塑性聚酰亞胺75
2.5纖維表面處理76
2.5.1碳纖維表面處理76
2.5.2玻璃纖維表面處理83
2.5.3芳綸纖維表面處理86
2.6纖維與基體的復(fù)合技術(shù)91
2.6.1預(yù)浸料91
2.6.2片狀模壓料95
2.6.3熱塑性基體與纖維的復(fù)合99
參考文獻(xiàn)103
第3章纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的理論基礎(chǔ)110
3.1復(fù)合材料的界面理論和界面控制110
3.1.1聚合物基復(fù)合材料的界面112
3.1.2金屬基復(fù)合材料的界面116
3.1.3陶瓷復(fù)合材料的界面118
3.1.4復(fù)合材料的界面控制119
3.2復(fù)合材料的復(fù)合理論122
3.2.1單向連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料122
3.2.2短纖維增強(qiáng)原理128
3.3復(fù)合材料的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度130
3.3.1單層失效準(zhǔn)則131
3.3.2單層的強(qiáng)度比方程133
3.3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133
3.3.4接頭設(shè)計(jì)143
參考文獻(xiàn)145
第4章復(fù)合材料力學(xué)性能及測(cè)試方法147
4.1復(fù)合材料中組分的力學(xué)性能147
4.1.1纖維的力學(xué)性能147
4.1.2基體的力學(xué)性能149
4.1.3纖維與基體界面力學(xué)性能149
4.2復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試150
4.2.1復(fù)合材料的拉伸性能151
4.2.2復(fù)合材料的彎曲性能152
4.2.3復(fù)合材料的剪切性能153
4.2.4復(fù)合材料的壓縮性能154
4.2.5復(fù)合材料的蠕變性能155
4.2.6復(fù)合材料的疲勞性能156
4.2.7復(fù)合材料的沖擊性能158
參考文獻(xiàn)159
第5章復(fù)合材料成型工藝160
5.1復(fù)合材料成型簡(jiǎn)介160
5.2手糊成型161
5.3模壓成型164
5.3.1模壓成型工藝的特點(diǎn)和分類(lèi)165
5.3.2短纖維模壓料模壓成型165
5.3.3片狀模壓料模壓成型166
5.3.4BMC工藝168
5.4拉擠成型170
5.4.1拉擠成型工藝170
5.4.2工藝控制172
5.4.3拉擠設(shè)備173
5.4.4拉擠產(chǎn)品的應(yīng)用174
5.5纖維纏繞175
5.5.1纏繞工藝175
5.5.2纏繞工藝的分類(lèi)177
5.5.3纏繞規(guī)律分類(lèi)178
5.6液態(tài)成型工藝180
5.6.1液體成型基本工藝180
5.6.2樹(shù)脂傳遞模塑成型181
5.6.3真空輔助RTM成型及其他液體成型工藝184
5.7其他復(fù)合材料成型工藝185
參考文獻(xiàn)188
第6章樹(shù)脂基復(fù)合材料的低成本制備技術(shù)190
6.1低溫固化復(fù)合材料技術(shù)190
6.1.1低溫固化復(fù)合材料樹(shù)脂基體191
6.1.2低溫固化復(fù)合材料成型技術(shù)195
6.2復(fù)合材料液態(tài)成型技術(shù)197
6.2.1樹(shù)脂傳遞模塑成型198
6.2.2真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑198
6.2.3樹(shù)脂浸漬模塑成型工藝199
6.2.4樹(shù)脂膜滲透成型工藝200
6.2.5結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射模塑成型200
6.3復(fù)合材料纏繞與自動(dòng)鋪放技術(shù)201
6.3.1復(fù)合材料纏繞技術(shù)201
6.3.2復(fù)合材料自動(dòng)鋪帶技術(shù)204
6.3.3復(fù)合材料自動(dòng)鋪絲技術(shù)207
6.4電子束固化復(fù)合材料技術(shù)209
6.4.1電子束固化復(fù)合材料技術(shù)概述209
6.4.2電子束固化復(fù)合材料技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況210
6.53D打印技術(shù)210
6.5.1立體光固化技術(shù)211
6.5.2熔融沉積成型212
6.5.3選擇性激光燒結(jié)成型214
參考文獻(xiàn)215
第7章高性能熱塑性復(fù)合材料先進(jìn)制造技術(shù)220
7.1熱塑性樹(shù)脂和碳纖維的基本復(fù)合方法222
7.1.1溶液浸漬法222
7.1.2薄膜層壓法222
7.1.3纖維混合法222
7.1.4粉末混合法222
7.1.5熔融浸漬法223
7.1.6熔融拉擠法223
7.2熱塑性樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料的基本成型技術(shù)223
7.2.1熱壓罐成型工藝223
7.2.2模壓成型工藝224
7.2.3纏繞成型工藝224
7.2.4拉擠成型工藝225
7.3熱塑性樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料成型技術(shù)的zui新進(jìn)展225
7.3.1長(zhǎng)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的成型技術(shù)225
7.3.2連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料：熱塑性樹(shù)脂轉(zhuǎn)移模塑
成型工藝（TRTM）227
7.3.3連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的自動(dòng)鋪放成型技術(shù)230
參考文獻(xiàn)232
第8章復(fù)合材料的回收與利用236
8.1物理回收法236
8.1.1粉碎回收法237
8.1.2電磁分離法239
8.1.3重熔再生法239
8.2化學(xué)回收法239
8.2.1熱解法240
8.2.2催化裂解法243
8.2.3溶劑法243
8.2.4其他方法244
8.3能量回收法244
參考文獻(xiàn)246
第9章發(fā)展高性能纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義249
9.1高性能復(fù)合材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中的地位249
9.1.1能源利用250
9.1.2航天航空領(lǐng)域250
9.1.3汽車(chē)和軌道交通250
9.1.4體育休閑用品250
9.2我國(guó)高性能纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)251
9.2.1我國(guó)高性能纖維復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀251
9.2.2高性能纖維復(fù)合材料發(fā)展趨勢(shì)252
9.3總結(jié)254
參考文獻(xiàn)254
書(shū)單推薦
