聚合物基复合材料（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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顾书英，任杰 著

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• 聚合物复合材料
• 复合材料
• 材料科学
• 工程材料
• 聚合物
• 复合材料力学
• 复合材料设计
• 复合材料应用
• 先进材料
• 复合材料加工

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122177339

版次：2

商品编码：11309315

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-09-01

用纸：胶版纸

页数：418

正文语种：中文

内容简介

　　根据教育部拓宽专业知识面的指导思想，本教材从聚合物合金化原理及应用、填充改性及纤维增强聚合物基复合材料及聚合物基纳米复合材料三个方面，综合了聚合物基复合材料的理论基础、性能及应用领域，知识覆盖面广，既阐述了各种复合材料的制备及相关原理，又列举了大量的实例。
　　《聚合物基复合材料（第2版）》共分为四大部分：绪论（简单介绍聚合物基复合材料的改性方法及发展情况）、聚合物合金（第一篇）、填充改性及纤维增强聚合物基复合材料（第二篇）、聚合物基纳米复合材料（第三篇）。教材每章开头以简短的本章提要开始，引出该章将要讲述的问题，每章末尾作一小结，提炼该章所讲的主要内容和结论，并添加启发性思考题，有利于激发学生的学习兴趣和创新思维能力的培养。
　　《聚合物基复合材料（第2版）》适合材料科学与工程专业（尤其是高分子材料及复合材料方向）的本科生、专科生及硕士生选用，也可供从事相关领域的技术工作的工程技术人员阅读参考。

目录

0 绪论
0.1高分子材料改性的主要方法
0.1.1共混改性
0.1.2填充改性
0.1.3纤维增强
0.1.4化学改性
0.1.5表面改性
0.2高分子材料改性的发展

第1篇 聚合物合金
第1章 聚合物合金的基本原理
1.1基本概念
1.1.1聚合物合金的概念
1.1.2聚合物合金化技术的特点
1.1.3聚合物合金的制备方法
1.2聚合物合金的分类
1.2.1按热力学相容性分类
1.2.2按聚合物合金的组成分类
1.2.3按组分间有无化学键分类
1.3聚合物间的相容性
1.3.1基本概念
1.3.2相容性的热力学基础
1.3.3共混体系的相图
1.3.4相分离的临界条件
1.3.5两种相分离机理
1.4相容性的预测及测定方法
1.4.1相容性的预测
1.4.2相容性的测定方法
1.4.3聚合物共混体系的多尺度模拟
1.5改善相容性的方法
1.5.1相容聚合物的结构特征
1.5.2改变链结构改善相容性
1.5.3增容剂的应用
本章小结
思考题
第2章 聚合物合金的相态结构
2.1相态结构的类型
2.1.1海岛结构
2.1.2两相连续结构
2.1.3两相交错层状结构
2.1.4含有结晶组分的相态结构
2.2影响相态结构的因素
2.2.1影响相连续性的因素
2.2.2影响微区形态、尺寸的因素
2.2.3含有结晶聚合物共混体系相态结构的影响因素
2.3嵌段共聚物的微相分离结构
2.3.1嵌段共聚物微区的结构形态
2.3.2影响微相分离结构的因素
2.4界面层的结构和特性
2.4.1相界面的形态
2.4.2相界面的效应
2.4.3界面自由能与共混过程的动态平衡
2.5形态结构的研究方法
2.5.1光学显微镜法
2.5.2电子显微镜法
2.5.3原子力显微镜法
本章小结
思考题
第3章 聚合物合金的增韧机理
3.1橡胶增韧塑料的增韧机理
3.1.1橡胶增韧塑料体系的形变特点
3.1.2橡胶增韧塑料体系的增韧机理
3.1.3影响橡胶增韧塑料增韧效果的因素
3.2刚性有机粒子（ROF）对工程塑料的增韧原理
3.2.1刚性有机粒子增韧的冷拉机理
3.2.2影响刚性有机粒子增韧效果的因素
3.2.3两类不同分散相粒子对塑料增韧作用的比较
本章小结
思考题
第4章 聚合物合金的性能
4.1聚合物合金的力学性能
4.1.1聚合物合金玻璃化转变
4.1.2聚合物合金的冲击强度
4.1.3聚合物合金的其他力学性能
4.2聚合物合金的流变特性
4.2.1影响熔体黏度的因素
4.2.2熔体的弹性效应
4.3聚合物合金的其他性能
4.3.1聚合物合金的透气性
4.3.2聚合物合金的透光性
4.3.3聚合物合金的电性能
4.3.4聚合物合金的阻隔性
本章小结
思考题

第5章 聚合物合金的共混工艺与共混设备
5.1分散相的“分散”过程与“凝聚”过程
5.2控制分散相粒径的方法
5.2.1共混时间的影响
5.2.2共混组分熔体黏度的影响
5.2.3界面张力与相容剂的影响
5.3两阶共混分散历程
5.4共混设备简介
5.5共混工艺因素对共混物性能的影响
本章小结
思考题
第6章 聚合物合金各论
第7章 聚合物合金的进展


第2篇 填充改性及纤维增强聚合物基复合材料
第8章 复合材料概述
第9章 填充改性聚合物基复合材料及其制备方法
第10章 纤维增强聚合物基复合材料及其制备方法
第11章 复合材料的界面
第12章 聚合物基复合材料

第3篇 聚合物基纳米复合材料
第13章 纳米复合材料概述
第14章 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料
第15章 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料各论
第16章 聚合物/碳纳米管复合材料
第17章 聚合物/石墨烯纳米复合材料
第18章 功能纳米粒子填充的聚合物基纳米复合材料

前言/序言

《现代先进材料：无机非金属复合材料的设计、制备与性能表征》 内容概要： 本书深入探讨了现代先进材料领域中至关重要的一类——无机非金属复合材料。作为材料科学的前沿阵地，无机非金属复合材料因其独特的性能组合，如优异的耐高温性、耐腐蚀性、高强度、低密度以及良好的介电性能，在航空航天、能源、生物医学、电子信息和环保等诸多高技术领域展现出不可替代的应用价值。本书并非简单罗列材料种类，而是从基础理论出发，系统阐述了无机非金属复合材料的设计理念、制备方法、结构-性能关系以及先进的表征技术。 第一部分：无机非金属复合材料的基础理论与设计原理 本部分首先对无机非金属材料的种类进行了全面梳理，包括陶瓷、玻璃、碳基材料（如石墨、碳纤维）以及玻璃陶瓷等，并重点剖析了它们各自的微观结构、原子键合特性以及宏观力学、热学、电学和化学性能。在此基础上，本书深入探讨了复合材料的设计哲学，强调了“组分选择”与“结构设计”的协同作用。 组分选择： 详细介绍了增强体（如碳纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维、纳米颗粒、短纤维等）和基体材料（如氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、玻璃等）的特性及其对复合材料整体性能的影响。书中结合了大量实例，分析了不同增强体与基体之间的界面相容性、热膨胀系数匹配以及化学反应性等关键因素，为读者提供了科学选择合适组分的理论指导。 结构设计： 重点阐述了复合材料微观结构的演变与宏观性能的关联。这包括纤维的排列方式（如单向、随机、织造）、体积分数、颗粒的尺寸与分布、以及多层、梯度等复杂结构的构筑。本书将详细介绍如何通过调控这些结构参数，实现材料性能的优化，例如提高断裂韧性、抗弯强度、热冲击稳定性等。特别地，本书会深入探讨连续纤维增强陶瓷基复合材料（Cf/Ceramic）和颗粒增强陶瓷基复合材料（P/Ceramic）的结构优势及其应用前景。 第二部分：无机非金属复合材料的制备工艺 本部分是本书的核心内容之一，系统性地介绍了当前主流的以及前沿的无机非金属复合材料制备技术。本书力求涵盖从实验室小试到工业化生产的各种方法，并对各种工艺的优缺点、适用范围以及关键工艺参数进行深入分析。 传统陶瓷成型技术及其改进： 对粉末冶金、注浆、挤压、注射成型等经典陶瓷成型技术进行了详细介绍，并着重阐述了如何将其应用于复合材料的制备。例如，如何将纤维或颗粒均匀分散到陶瓷粉料中，以及如何克服纤维在成型过程中的取向和断裂问题。 先进复合材料制备技术： 化学气相渗透（CVI）/化学气相浸渗（CVI）： 详细阐述了CVI/CVI技术在构筑高密度、高性能纤维增强陶瓷基复合材料中的原理、工艺流程、反应机理以及影响因素，并重点介绍了其在制备SiC/SiC、C/SiC等材料上的应用。 熔融浸渗（MI）： 探讨了利用液态金属或陶瓷熔体浸渗多孔陶瓷预制体或纤维骨架的工艺，分析了不同浸渗液体的选择、浸渗温度、压力等参数对界面反应和材料性能的影响。 热压烧结（HP）/放电等离子烧结（SPS）： 介绍了HP和SPS技术在致密化陶瓷基复合材料方面的优势，特别强调了SPS在低温、短时内实现材料快速烧结的特点，以及其在制备高韧性、高强度陶瓷复合材料方面的潜力。 液相烧结（LS）及添加剂作用： 深入探讨了液相烧结过程中液相的形成、润湿、颗粒重排以及液相的脱除或转化等机制，并分析了烧结助剂对烧结行为和最终组织结构的影响。 自蔓延高温合成（SHS）/自蔓延高温合成-熔融浸渗（SHS-MI）： 介绍了SHS技术在原位合成陶瓷复合材料方面的独特优势，以及SHS-MI在一步法制备难熔金属陶瓷复合材料中的应用。 3D打印技术在无机非金属复合材料领域的应用： 展望了增材制造技术（如挤出成型、光固化等）在构筑复杂结构陶瓷复合材料方面的最新进展，包括材料体系开发、工艺优化和性能评估。 第三部分：无机非金属复合材料的结构-性能关系 本部分聚焦于揭示无机非金属复合材料的微观结构与其宏观性能之间的内在联系。通过深入的理论分析和实验数据，本书旨在帮助读者理解不同结构特征如何影响材料的力学性能、热学性能、电学性能、耐腐蚀性以及抗氧化性等。 力学性能： 详细分析了纤维体积分数、长径比、排列取向、界面结合强度、基体韧性、基体裂纹扩展模式以及纤维桥联、纤维断裂等机制对复合材料强度、刚度、断裂韧性、疲劳性能和抗冲击性能的影响。例如，书中会对比分析单向纤维增强体与随机纤维增强体在不同载荷下的失效模式。 热学性能： 探讨了复合材料的热导率、热膨胀系数、热容以及热冲击稳定性。分析了纤维、基体和界面三者在热传递中的作用，以及如何通过结构设计优化材料的热管理性能。 电学性能： 关注复合材料的介电常数、介电损耗、击穿强度以及导电性（当存在导电组分时）。分析了这些性能在电子器件、绝缘材料等领域的应用意义。 耐腐蚀性与抗氧化性： 深入研究了无机非金属复合材料在高温、腐蚀性介质以及氧化环境下的行为。分析了表面涂层、界面改性以及组分选择对提高材料抗腐蚀和抗氧化能力的作用。 第四部分：无机非金属复合材料的性能表征技术 高效准确的性能表征是理解和优化材料的关键。本部分将系统介绍用于无机非金属复合材料研究的先进表征技术，涵盖了从微观结构到宏观性能的各个层面。 微观结构表征： 显微分析技术： 包括光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及其能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）及其能量过滤（EELS）等，用于观察材料的微观形貌、相分布、晶界、孔隙以及界面结构。 X射线衍射（XRD）： 用于分析材料的物相组成、晶体结构、晶格参数以及织构。 原子力显微镜（AFM）： 用于表征材料表面的形貌、粗糙度以及局部力学性质。 宏观性能测试： 力学性能测试： 介绍各种标准的力学测试方法，如拉伸试验、弯曲试验、压缩试验、断裂韧性测试（如三点弯曲、四点弯曲）、疲劳试验、冲击试验（如Charpy、Izod）等，并结合实际案例分析数据解读。 热学性能测试： 包括热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）、热导仪、热膨胀仪等，用于评估材料的热稳定性、相变行为、热导率和热膨胀系数。 电学性能测试： 介绍介电谱分析、高压击穿测试、电阻率测量等技术。 耐腐蚀/抗氧化性评估： 包括高温氧化测试、盐雾腐蚀试验、电化学腐蚀试验等。 第五部分：无机非金属复合材料的应用前景与发展趋势 本书的最后部分将着眼于未来，对无机非金属复合材料的广阔应用前景进行展望，并探讨该领域未来的发展趋势。 重点应用领域分析： 详细介绍无机非金属复合材料在航空航天（发动机部件、高温结构件）、能源（核燃料包壳、燃料电池组件、高温热交换器）、生物医学（骨植入物、人工关节）、电子信息（高频基板、封装材料）、环保（催化剂载体、耐磨损部件）等领域的具体应用实例、技术挑战和未来发展方向。 新兴材料体系： 探讨了纳米增强陶瓷复合材料、梯度功能材料、多层复合材料以及智能复合材料等前沿研究方向。 可持续发展与绿色制造： 关注低能耗、低污染的制备工艺开发，以及材料的回收再利用问题。 智能化设计与模拟： 介绍计算材料学、机器学习等先进工具在加速无机非金属复合材料设计与性能预测方面的应用。 本书力求以严谨的科学态度、清晰的逻辑结构和丰富的实例，为从事无机非金属复合材料研究、开发和应用的高校师生、科研人员及工程技术人员提供一本全面、深入、实用的参考书籍。通过阅读本书，读者将能够系统掌握无机非金属复合材料的设计、制备、性能表征及应用等方面的知识，为推动相关领域的科技进步和产业发展贡献力量。

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这本《聚合物基复合材料（第2版）》实在是太令人惊喜了！从我拿到它那天起，就迫不及待地翻阅起来。这本书的编排逻辑清晰得就像一条蜿蜒的河流，从最基础的聚合物材料的分子结构、性能特点讲起，一步步深入到复合材料的设计、制备工艺，再到各种性能的表征和测试方法。书中对每一种典型的聚合物基体，比如环氧树脂、聚酯、聚氨酯等，都做了详尽的介绍，包括它们的化学本质、加工特性以及与不同增强体的相容性。我特别欣赏的是，书中并没有仅仅停留在理论层面，而是大量引用了实际的工程应用案例，从航空航天领域的轻质高强结构件，到汽车工业的减重化设计，再到医疗器械的生物相容性材料，这些鲜活的例子让我对书中知识的应用有了更直观的认识。而且，它的插图和表格也非常丰富，很多复杂的概念通过图示就能一目了然，这对于我这种喜欢视觉化学习的人来说，简直是福音。我真的觉得，如果你是这个领域的新手，或者想系统地梳理一下知识体系，这本书绝对是不可多得的入门和进阶宝典。它不仅仅是一本书，更像是一位循循善诱的良师益友，带领我一步步探索聚合物基复合材料的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

读完《聚合物基复合材料（第2版）》，我感觉自己像是打开了一扇通往新世界的大门。这本书不仅仅是关于材料本身的介绍，它更像是一本关于“如何创造”和“如何优化”的指南。它从材料的宏观性能出发，层层剥开，深入到微观的结构和化学反应。我被书中对各种增强纤维的表面处理技术，以及如何提高其与聚合物基体之间粘结强度的详细讲解深深吸引。这直接关系到复合材料的整体性能，是至关重要的一环。而且，书中还对纳米增强体，如碳纳米管、石墨烯等，在聚合物基复合材料中的应用做了非常详尽的介绍，包括它们的增强机理、分散技术以及面临的挑战。这让我看到了未来材料发展的一些曙光。让我惊喜的是，书中还涉及了复合材料的无损检测技术，比如超声波、X射线等，这对于保证产品质量和延长使用寿命至关重要。它提供了一种系统性的方法来理解和掌握复合材料的知识，让我不再感到迷茫。这本书的内容充实，逻辑严谨，绝对是值得反复研读的经典之作。

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这本书就像一个精美的工具箱，里面装满了各种奇妙的工具，让我能够更好地理解和操作聚合物基复合材料。我以前一直觉得，复合材料的设计就像是一种艺术，很多时候只能凭经验来判断。但是，自从读了这本书，我发现原来里面蕴含着那么多科学的原理和严谨的计算方法。它详细介绍了如何根据预期的性能要求，来选择合适的基体材料和增强体，如何进行纤维排布的设计，以及如何利用层合板理论来预测整体的力学性能。书中关于应力分析和断裂力学的章节，对我来说尤其有启发性，让我能够更准确地预测材料在受力情况下的表现，从而避免设计上的盲点。而且，这本书在可持续发展和绿色复合材料方面也给予了充分的关注，讨论了生物基聚合物、可回收复合材料等，这与我们当前对环保的要求非常契合。我特别喜欢它对材料回收和再利用技术的一些初步介绍，这为我今后的工作方向提供了新的思考。整体而言，这本书的实践性非常强，它提供了一套完整的知识框架，让我能够从理论走向实践，从模糊的认识走向清晰的设计。

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作为一名在聚合物材料领域摸爬滚打了多年的工程师，我深知一本优秀的技术参考书的重要性。《聚合物基复合材料（第2版）》绝对配得上“优秀”二字，甚至可以说是“卓越”。这本书的深度和广度都令人印象深刻。它对聚合物基体的表征方法，比如DSC、TGA、DMA等，进行了非常详尽的阐述，并且对这些测试数据如何解读，如何与材料性能建立联系，给出了深入的分析。更让我惊艳的是，它在增强体部分，不仅仅局限于碳纤维和玻璃纤维，还涵盖了芳纶纤维、天然纤维，甚至纳米材料等前沿增强体，并分析了它们各自的优缺点以及在不同应用中的适用性。书中对界面力学、损伤机制以及失效分析的讨论，更是直击材料性能的本质，让我对复合材料的可靠性有了更深刻的理解。我尤其喜欢它对不同成型工艺，如手糊成型、真空辅助成型、RTM、缠绕成型等的详细介绍，这对于我们实际生产中选择合适的工艺至关重要。而且，书中还探讨了先进的复合材料设计方法，比如数值模拟和优化技术，这无疑为我们未来的研发工作提供了新的思路和工具。这本书的专业性毋庸置疑，但其表述方式又相对易懂，即使是比较复杂的概念，也能通过严谨的论证和恰当的比喻来呈现。

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这本书给我的感觉就像是在攀登一座知识的高峰，每翻一页，视野就更加开阔一些。它对聚合物基复合材料的各种应用领域进行了全景式的展示，从航空航天到汽车，从建筑到能源，几乎涵盖了所有能够想象到的应用场景。书中对每一种应用都进行了深入的分析，探讨了在该特定领域中，聚合物基复合材料所能发挥的独特优势，以及在实际应用中可能遇到的技术难题和解决方案。我特别欣赏它对复合材料的成本效益分析，以及在不同应用中如何权衡性能和成本，这是一个非常实际的问题。而且，书中还对复合材料的标准化和测试方法进行了详细的介绍，这对于我们进行产品开发和质量控制非常重要。它并没有回避复合材料的一些缺点，比如对紫外线敏感、易受潮等，并针对这些问题提出了相应的解决策略。这本书让我认识到，聚合物基复合材料并非万能，但它在许多领域都展现出了无可比拟的潜力，并且随着技术的不断进步，其应用范围将会越来越广。它为我打开了一个全新的视角，让我对这个充满活力的领域有了更深入的认识和理解。

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