本书首先介绍复合材料的基础部分：增强体、基体和复合理论，然后介绍航空航天领域应用广泛的聚合物基复合材料、轻金属基复合材料、陶瓷基复合材料、功能梯度复合材料、烧蚀防热复合材料、形状记忆复合材料、隐身复合材料及耐空间辐射复合材料，最后介绍几种新型复合材料，如分级结构复合材料、高熵合金复合材料、纳米复合材料等。讲解内容均先从概念入手，再着重介绍其制备原理、材料性能及其应用。全书内容深度适中，表述繁简结合、通俗易懂。书中采用了作者业已发表和尚未发表的图片、曲线，同时注重引入一些反映当前复合材料最新研究成果，包括复合材料的新概念、新知识、新理论、新技术和新工艺等。
朱和国，博士、教授、博士生导师。主持完成国家自然科学基金和江苏省自然科学基金面上项目、国家星火计划、江苏省创新项目等近10项。发表期刊论文百余篇，其中一作和通讯SCI收录论文70余篇，授权发明专利10项。出版独立专著一部，主持编著"十一五”国家级规划教材、工信部"十四五”规划教材；"十二五”、"十三五”江苏省高校重点教材、江苏省优秀培育教材、兵工高校优秀教材、精品教材、教育部材料类专业教指委规划教材等15部。创建在线开放课程两门。负责国家精品课程两门、江苏省线下一流课程和江苏省思政建设示范课程各一门，为江苏省优秀教学基层组织《材料研究方法》教学团队负责人，2022年获南京理工大学首届泽山育才基金教学卓越奖。获江苏省教学改革获一等奖和国家教学改革2等奖。
目 录
第1章 概论 1
1.1 复合材料的定义 1
1.2 航空航天复合材料及分类 2
1.3 航空航天复合材料的增强体及分类 3
1.4 纤维增强体 3
1.4.1 无机纤维 3
1.4.2 有机高分子纤维 11
1.5 晶须增强体 13
1.6 颗粒增强体 15
1.7 碳纳米管 15
1.8 石墨烯 16
1.9 航空航天复合材料的复合理论 16
1.9.1 设计 17
1.9.2 设计的新途径 18
1.9.3 复合效应 19
1.9.4 复合材料物理性能的复合
原理 21
1.10 航空航天复合材料的发展方向 23
本章小结 24
思考题 25
第2章 聚合物基复合材料 26
2.1 概述 26
2.1.1 聚合物基复合材料的分类 26
2.1.2 聚合物基复合材料的特点 26
2.1.3 聚合物基复合材料发展的五个
阶段 27
2.2 聚合物基体 27
2.2.1 聚合物的基本概念 27
2.2.2 常用聚合物基体 31
2.3 聚合物基复合材料的制备工艺 36
2.3.1 预浸料的制备工艺 37
2.3.2 手糊成型工艺 40
2.3.3 模压成型工艺 41
2.3.4 喷射成型工艺 41
2.3.5 拉挤成型工艺 42
2.3.6 连续缠绕工艺 43
2.4 聚合物基复合材料的力学性能 45
2.4.1 静态力学性能 46
2.4.2 疲劳强度 47
2.4.3 冲击韧性 47
2.5 聚合物基复合材料的界面 48
2.6 聚合物基复合材料在航空航天领域的
应用 50
本章小结 52
思考题 52
第3章 轻金属基复合材料 54
3.1 轻金属基复合材料与轻合金的区别与
联系 54
3.2 轻金属基复合材料的分类 55
3.3 轻金属基复合材料的性能 56
3.3.1 比强度和比模量 56
3.3.2 疲劳性能和断裂韧性 57
3.3.3 耐高温性能 57
3.3.4 导电性能与导热性能 57
3.3.5 耐磨性能 57
3.3.6 热膨胀性能 57
3.3.7 吸潮、老化及气密性 58
3.4 轻金属基复合材料的制备工艺 58
3.4.1 内生型法 58
3.4.2 外生型法 63
3.5 铝基复合材料 67
3.5.1 增强体与基体 67
3.5.2 长纤维增强铝基复合材料 67
3.5.3 短纤维增强铝基复合材料 70
3.5.4 晶须和颗粒增强铝基复合材料 70
3.5.5 铝基复合材料的界面 76
3.5.6 铝基复合材料在航空航天领域
中应用 76
3.6 镁基复合材料 79
3.6.1 增强体与基体 79
3.6.2 长纤维增强镁基复合材料 79
3.6.3 晶须、颗粒增强镁基复合
材料 80
3.6.4 镁基复合材料的界面 81
3.6.5 镁基复合材料在航空航天领域
中的应用 82
3.7 钛基复合材料 83
3.7.1 增强体与基体 83
3.7.2 纤维增强钛基复合材料 84
3.7.3 晶须、颗粒增强钛基复合
材料 84
3.7.4 钛基复合材料的界面 86
3.7.5 钛基复合材料在航空航天领域
中的应用 87
3.8 金属间化合物基复合材料 89
3.8.1 增强体与基体 89
3.8.2 纤维增强金属间化合物基复合
材料 90
3.8.3 颗粒增强金属间化合物基复合
材料 91
3.8.4 金属间化合物基复合材料的
界面 93
3.8.5 金属间化合物基复合材料在航
空航天领域的应用 93
本章小结 94
思考题 94
第4章 陶瓷基复合材料 96
4.1 陶瓷基复合材料的基体与增强体 96
4.1.1 陶瓷基复合材料的基体 96
4.1.2 陶瓷基复合材料的增强体 99
4.2 陶瓷基复合材料的种类 99
4.3 陶瓷基复合材料的制备工艺 102
4.3.1 粉体制备 102
4.3.2 成型 102
4.3.3 烧结 105
4.4 氧化物陶瓷基复合材料 107
4.4.1 Al2O3陶瓷基复合材料 107
4.4.2 ZrO2陶瓷基复合材料 110
4.5 非氧化物陶瓷基复合材料 111
4.5.1 SiC陶瓷基复合材料 112
4.5.2 Si3N4陶瓷基复合材料 115
4.6 陶瓷基复合材料的界面 118
4.7 高熵陶瓷基复合材料 119
4.8 陶瓷基复合材料在航空航天领域的
应用 121
本章小结 123
思考题 123
第5章 功能梯度复合材料 125
5.1 功能梯度复合材料的分类 126
5.2 功能梯度复合材料的设计、制备和性
能评价 127
5.2.1 功能梯度复合材料的设计 127
5.2.2 功能梯度复合材料的制备
方法 128
5.2.3 功能梯度复合材料的性能
评价 130
5.3 功能梯度复合材料的热应力分析
模型 131
5.3.1 成分分布模型 131
5.3.2 热物性参数模型 132
5.4 功能梯度复合材料的热应力分析 136
5.4.1 热应力的解析分析 136
5.4.2 热应力的数值分析 140
5.5 常见的功能梯度复合材料 144
5.5.1 Gd/BST热电磁功能梯度复合
材料 144
5.5.2 功能梯度铝基复合材料 150
5.5.3 功能梯度高熵合金复基合
材料 156
5.5.4 功能梯度涂层复合材料 159
5.6 功能梯度复合材料在航空航天领域中
的应用 164
本章小结 165
思考题 165
第6章 烧蚀防热复合材料 166
6.1 烧蚀防热复合材料的定义与分类 166
6.2 烧蚀防热复合材料的烧蚀模型 168
6.2.1 线烧蚀模型 168
6.2.2 机械剥蚀模型 169
6.2.3 热化学烧蚀模型 170
6.2.4 热力学侵蚀模型 170
6.2.5 体积烧蚀模型 171
6.3 烧蚀防热复合材料的烧蚀机理 172
6.4 树脂基烧蚀防热复合材料 173
6.4.1 树脂基烧蚀防热复合材料的
烧蚀过程 173
6.4.2 常见的树脂基烧蚀防热复合
材料 174
6.5 碳基烧蚀防热复合材料 181
6.5.1 表面反应方程 181
6.5.2 表面烧蚀的能量平衡方程 184
6.5.3 表面烧蚀的性能表征 185
6.5.4 表面烧蚀过程 185
6.5.5 常用的碳基烧蚀防热复合
材料 187
6.6 陶瓷基烧蚀防热复合材料 198
6.6.1 陶瓷基烧蚀防热复合材料的
烧蚀过程 198
6.6.2 常见的陶瓷基烧蚀防热复合
材料 199
6.7 烧蚀防热复合材料的最新进展 208
6.7.1 高熵陶瓷涂层碳基烧蚀防热
复合材料 208
6.7.2 发汗陶瓷基复合材料 209
6.8 烧蚀防热复合材料在航空航天领域中
的应用 210
6.9 烧蚀防热复合材料未来发展动向 211
本章小结 211
思考题 211
第7章 形状记忆复合材料 212
7.1 形状记忆材料中的基本相变 213
7.1.1 热感应相变 213
7.1.2 应力感应相变 213
7.1.3 磁场感应相变 214
7.1.4 电场感应相变 214
7.2 马氏体的相变热力学 214
7.3 形状记忆合金复合材料 215
7.3.1 形状记忆合金复合材料的记
忆机制 215
7.3.2 常用的形状记忆合金复合
材料 219
7.4 形状记忆陶瓷复合材料 225
7.4.1 形状记忆陶瓷复合材料的记
忆机制 225
7.4.2 常用的形状记忆陶瓷复合
材料 228
7.5 形状记忆聚合物复合材料 235
7.5.1 形状记忆聚合物复合材料的
分类 235
7.5.2 形状记忆聚合物复合材料的
记忆机制 236
7.5.3 常用的形状记忆聚合物复合
材料 237
7.6 形状记忆复合材料在航空航天领域的
应用 248
7.6.1 形状记忆合金复合材料的
应用 248
7.6.2 形状记忆陶瓷复合材料的
应用 249
7.6.3 形状记忆聚合物复合材料的
应用 249
本章小结 251
思考题 252
第8章 隐身复合材料 253
8.1 隐身复合材料简介 253
8.2 单频段隐身复合材料 255
8.2.1 雷达隐身复合材料 256
8.2.2 红外隐身复合材料 260
8.2.3 可见光隐身复合材料 264
8.3 多频段兼容隐身复合材料 266
8.3.1 红外/雷达兼容隐身复合材料 266
8.3.2 可见光/红外/雷达兼容隐身复
合材料 269
8.4 隐身复合材料在航空航天领域中的
应用 270
本章小结 271
思考题 271
第9章 耐空间辐射复合材料 272
9.1 空间辐射的概念与分类 272
9.2 耐空间辐射的机制 274
9.2.1 辐射屏蔽 275
9.2.2 现有的防护方法 276
9.3 常用的耐空间辐射复合材料 276
9.3.1 耐X射线辐射复合材料 277
9.3.2 耐γ射线辐射复合材料 283
9.3.3 耐中子辐射复合材料 285
9.3.4 耐紫外线辐射复合材料 286
9.3.5 耐热辐射复合材料 288
本章小结 289
思考题 290
第10章 新型复合材料 291
10.1 分级结构复合材料 291
10.1.1 概述 291
10.1.2 分级结构陶瓷复合材料 291
10.1.3 分级结构铝合金 292
10.1.4 分级结构镁基复合材料 293
10.1.5 分级结构铝基复合材料 293
10.2 高熵合金基复合材料 295
10.2.1 概述 295
10.2.2 高熵合金基复合材料的
制备 296
10.2.3 高熵合金基复合材料的
界面 297
10.2.4 高熵合金基复合材料性能的
影响因素 302
10.2.5 高熵合金基复合材料的强化
机制 308
10.3 纳米复合材料 310
10.3.1 概述 310
10.3.2 金属基纳米复合材料 310
10.3.3 陶瓷基纳米复合材料 315
10.3.4 聚合物基纳米复合材料 319
10.4 新型复合材料在航空航天领域中
的应用 322
本章小结 322
思考题 323
参考文献 324
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