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第1章 绪论1

1.1 炭纤维复合材料的定义、分类1

1.1.1 炭纤维1

1.1.2 炭纤维复合材料2

1.2 炭纤维复合材料的制备3

1.2.1 炭纤维增强树脂基复合材料3

1.2.2 炭/炭复合材料4

1.2.3 炭纤维增强陶瓷基复合材料6

1.2.4 炭纤维增强金属基复合材料7

1.2.5 炭纤维增强橡胶基复合材料9

1.3 炭纤维复合材料的应用9

1.3.1 在航空航天领域中的应用9

1.3.2 在隐身领域中的应用10

1.3.3 在电磁屏蔽领域中的应用11

1.3.4 在生物领域中的应用11

1.3.5 在建筑工程领域中的应用11

1.3.6 在交通运输领域中的应用12

1.3.7 在体育器械领域中的应用13

1.3.8 在其他领域中的应用13

参考文献13

第2章 炭纤维增强树脂基复合材料16

2.1 概述16

2.2 高性能增强炭纤维16

2.2.1 概述16

2.2.2 聚丙烯腈基炭纤维17

2.2.3 沥青基炭纤维40

2.2.4 黏胶基炭纤维50

2.3 高性能树脂基体56

2.3.1 概述56

2.3.2 热固性树脂56

2.3.3 热塑性树脂61

2.3.4 炭纤维增强树脂基复合材料64

2.4 先进炭纤维增强树脂基复合材料制备技术73

2.4.1 概述73

2.4.2 预浸料的工艺和性能74

2.4.3 炭纤维增强树脂基复合材料的成型工艺78

2.5 炭纤维增强树脂基复合材料的应用94

2.5.1 在航空航天领域的应用94

2.5.2 在航海、海洋方面的应用101

2.5.3 在交通运输业的应用103

2.5.4 在建筑方面的应用104

2.5.5 在能源工业的应用105

2.5.6 在体育用品方面的应用106

2.5.7 在其他领域的应用107

2.6 先进炭纤维增强树脂基复合材料修复技术108

2.6.1 概述108

2.6.2 树脂基复合材料缺陷和损伤种类及来源108

2.6.3 树脂基复合材料缺陷和损伤的检测110

2.6.4 树脂基复合材料的修复112

2.6.5 树脂基复合材料修复模拟114

2.7 先进炭纤维增强树脂基复合材料发展趋势120

2.7.1 炭纤维增强树脂基复合材料低成本化120

2.7.2 炭纤维增强树脂基复合材料设计验证规范化121

2.7.3 炭纤维增强树脂基复合材料结构安全与可靠性评价121

参考文献121

第3章 炭/炭复合材料133

3.1 概述133

3.2 炭/炭复合材料制备技术134

3.2.1 概述134

3.2.2 增强炭纤维的选择134

3.2.3 预制体的制备135

3.2.4 炭/炭复合材料致密化工艺138

3.2.5 高温热处理工艺150

3.3 炭/炭复合材料高温氧化防护技术152

3.3.1 概述152

3.3.2 炭/炭复合材料的氧化机理152

3.3.3 炭/炭复合材料基材改性技术153

3.3.4 炭/炭复合材料抗氧化涂层技术156

3.4 炭/炭复合材料的微观结构表征163

3.4.1 概述163

3.4.2 热解炭偏光分析163

3.4.3 热解炭扫描电镜分析165

3.4.4 热解炭透射电镜分析167

3.4.5 炭/炭复合材料X射线衍射分析169

3.4.6 热解炭结构其他表征方法171

3.5 炭/炭复合材料性能及表征方法172

3.5.1 炭/炭复合材料力学性能及表征172

3.5.2 炭/炭复合材料热物理性能178

3.5.3 炭/炭复合材料摩擦磨损性能189

3.6 炭/炭复合材料的再生修复199

3.6.1 概述199

3.6.2 高温胶黏剂制备技术199

3.6.3 炭/炭复合材料的修复技术203

3.7 炭/炭复合材料的应用204

3.7.1 概述204

3.7.2 在制动材料方面的应用204

3.7.3 在耐烧蚀材料方面的应用205

3.7.4 在高温结构材料方面的应用206

3.7.5 在热场材料方面的应用207

3.7.6 在其他方面的应用208

3.8 炭/炭复合材料的发展趋势209

参考文献209

第4章 炭纤维增强其他基体复合材料215

4.1 概述215

4.2 炭纤维增强陶瓷基复合材料215

4.2.1 概述215

4.2.2 陶瓷基体的种类216

4.2.3 炭纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺225

4.2.4 炭纤维增强陶瓷基复合材料增韧机制239

4.2.5 炭纤维增强陶瓷基复合材料抗氧化涂层技术241

4.2.6 炭纤维增强陶瓷基复合材料的应用243

4.3 炭纤维增强金属基复合材料249

4.3.1 概述249

4.3.2 炭纤维增强金属基复合材料的界面及界面优化252

4.3.3 金属基体的类型257

4.3.4 炭纤维增强金属基复合材料的制备方法263

4.3.5 炭纤维增强金属基复合材料的增强机理268

4.3.6 炭纤维增强金属基复合材料的应用270

4.4 炭纤维增强橡胶基复合材料272

4.4.1 概述272

4.4.2 炭纤维增强橡胶基复合材料的制备274

4.4.3 炭纤维增强橡胶基复合材料的性能276

4.4.4 炭纤维增强橡胶基复合材料的应用281

参考文献283

第5章 炭基功能材料291

5.1 概述291

5.1.1 炭基功能复合材料的类别291

5.1.2 炭基功能复合材料的设计292

5.1.3 炭基功能复合材料的发展趋势293

5.2 炭纤维增强生物医学复合材料293

5.2.1 概述293

5.2.2 炭纤维增强生物医学复合材料294

5.2.3 炭纤维增强生物医学复合材料的性能评价297

5.2.4 炭基生物医学材料的发展298

5.3 炭纤维增强导电复合材料298

5.3.1 概述298

5.3.2 炭纤维增强聚合物基导电复合材料299

5.3.3 炭纤维增强炭基导电复合材料301

5.3.4 炭纤维增强水泥基导电复合材料304

5.3.5 炭纤维增强陶瓷基导电复合材料307

5.3.6 炭系导电复合材料发展趋势307

5.4 炭纤维增强高温隔热材料307

5.4.1 概述307

5.4.2 炭纤维增强树脂基隔热复合材料309

5.4.3 炭/炭隔热复合材料310

5.4.4 炭/炭热场复合材料312

5.5 炭纤维增强摩擦复合材料313

5.5.1 概述313

5.5.2 摩阻复合材料316

5.5.3 减摩复合材料318

5.6 炭纤维增强电磁屏蔽材料318

5.6.1 电磁屏蔽机理318

5.6.2 电屏蔽复合材料320

5.6.3 吸波材料321

5.6.4 透波材料324

5.7 炭纤维增强其他功能材料325

5.7.1 防静电材料325

5.7.2 抗辐射功能复合材料327

5.7.3 阻尼功能复合材料329

参考文献335