●章緒論1
1.1引言1
1.2陶瓷基復合材料的微2
1.2.1增強纖維4
1.2.2界面相6
1.2.3基體11
1.2.4塗層13
1.3陶瓷基復合材料韌性的表征16
1.3.1KIC和斷裂功16
1.3.2聲發射技術17
1.4陶瓷基復合材料強韌性影響因素20
參考文獻21
第2章纖維增強體與陶瓷基復合材料的強韌化26
2.1引言26
2.2纖維預制體結構參數26
2.2.1纖維體積分數與模量26
2.2.2纖維分布方式28
2.2.3纖維種類29
2.2.4纖維損傷29
2.3纖維種類與復合材料的強韌化30
2.3.1纖維束復合材料的強韌性30
2.3.2編織結構復合材料的強韌性33
2.4纖維絲束大小與復合材料的強韌化37
2.4.1纖維束復合材料的強韌化38
2.4.2二維復合材料的強韌化43
2.4.3三維復合材料的強韌化75
2.4.4三維針刺復合材料的強韌化92
2.5纖維模量與復合材料的強韌化98
參考文獻102
第3章界面相與陶瓷基復合材料的強韌化106
3.1引言106
3.2界面相的作用106
3.2.1界面相對滑移阻力的影響108
3.2.2界面相對熱失配殘餘應力的影響108
3.3PyC界面相與纖維束復合材料的強韌化112
3.3.1PyC界面相與SiC/SiC纖維束復合材料的強韌化112
3.3.2PyC界面相與C/SiC纖維束復合材料的強韌化116
3.4PyC界面相厚度與編織結構復合材料的強韌化126
3.4.1界面相厚度對無切口試樣彎曲特性的影響127
3.4.2界面相厚度對單邊切口試樣彎曲特性的影響129
3.4.3界面相厚度對強韌性測試結果分散性的影響131
3.4.4熱處理對界面相厚度與強韌性關繫的影響132
3.4.5預制體結構對界面相厚度與強韌性關繫的影響135
3.4.6纖維種類對界面相厚度與強韌性關繫的影響137
3.5BN界面相與SiC/SiC纖維束復合材料的強韌化138
3.5.1界面相厚度對拉伸特性的影響138
3.5.2界面相熱處理對拉伸特性的影響143
3.6界面相材料與SiC/SiC纖維束復合材料的強韌化147
3.6.1PyC界面相對拉伸特性的影響148
3.6.2PyC界面相厚度不同時的斷裂行為149
3.7基於強韌化協同設計的界面相優化151
參考文獻155
第4章基體與陶瓷基復合材料的強韌化158
4.1引言158
4.2基體微結構參數158
4.2.1多層改性158
4.2.2基體微裂紋與孔隙159
4.3基體分布與復合材料的強韌化160
4.3.1基體在復合材料中的分布特征160
4.3.2基體分布均勻性對復合材料強韌性的影響168
4.4SiC納米線改性與復合材料的強韌化173
4.4.1顯微結構173
4.4.2強韌性174
4.4.3斷裂行為176
4.5CVI-PyC基體改性與復合材料的強韌化177
4.5.1CVI-PyC基體改性對顯微結構的影響177
4.5.2CVI-PyC基體改性對強韌性的影響181
4.5.3CVI-PyC基體改性對斷裂行為的影響181
4.6PIP-SiC基體改性與復合材料的強韌化186
4.6.1顯微結構186
4.6.2強韌性187
4.6.3斷裂行為189
4.7RMI-C/SiC基體改性與復合材料的強韌化191
4.7.1顯微結構191
4.7.2拉伸性能195
4.7.3壓縮性能197
4.7.4彎曲性能199
4.7.5層間剪切性能202
4.7.6面內剪切性能203
4.7.7衝擊性能204
4.7.8斷裂韌性204
4.8CVI-BxC陶瓷基體改性與復合材料的強韌化205
4.8.1顯微結構205
4.8.2彎曲強度與斷裂韌性210
4.8.3拉伸性能212
4.8.4剪切與壓縮性能218
4.9Ti3SiC2陶瓷基體改性與復合材料的強韌化223
4.9.1反應熔體浸滲生成Ti3SiC2的熱力學分析223
4.9.2Ti3SiC2基體改性與C/C-SiC復合材料的強韌化224
4.9.3Ti3SiC2基體改性與C/SiC復合材料的強韌化231
4.10強韌化機理238
4.10.1基體分布均勻性的強韌化機理238
4.10.2基體改性的強韌化機理238
4.10.3基體功能劃分的多尺度強韌化機理240
參考文獻240
第5章塗層與陶瓷基復合材料的強韌化243
5.1引言243
5.2塗層的作用243
5.3SiC晶須塗層改性與復合材料強韌化244
5.3.1顯微結構244
5.3.2彎曲性能247
5.3.3斷裂行為248
5.4CNTs塗層改性與復合材料的強韌化250
5.5EBCs塗層改性與復合材料的強韌化252
5.5.1BSAS塗層與復合材料的強韌性252
5.5.2Sc2Si2O7塗層與復合材料的強韌性253
5.6塗層熱環境損傷修復與復合材料的強韌化255
5.6.1制備裂紋缺陷的修復對強韌性的影響256
5.6.2熱損傷裂紋缺陷修復對強韌性的影響257
5.7強韌化協同設計的塗層優化260
5.7.1塗層設計原則260
5.7.2塗層修復原則260
參考文獻261
第6章服役環境對陶瓷基復合材料強韌性的影響263
6.1引言263
6.2服役環境263
6.2.1疲勞263
6.2.2熱震/熱循環265
6.2.3高溫氣氛氧化266
6.2.4熱處理268
6.3預疲勞處理與復合材料的強韌化270
6.3.1復合材料的應力應變行為270
6.3.2復合材料的強韌性變化272
6.4氧化處理與復合材料的強韌化275
6.4.1干燥空氣環境氧化處理275
6.4.2水氧耦合環境氧化處理282
6.5熱處理與復合材料的強韌化285
6.5.1熱處理對復合材料拉伸性能的影響285
6.5.2熱處理對復合材料拉伸性能影響機制291
6.5.3熱處理對復合材料彎曲性能的影響294
6.5.4熱處理對復合材料彎曲強韌性影響機制297
6.6熱循環處理與復合材料的強韌化300
6.6.1不同環境氣氛下熱循環處理300
6.6.2約束條件下熱循環處理303
6.7測試條件與復合材料的強韌化305
6.7.1試樣尺寸305
6.7.2加載速率307
6.8陶瓷基復合材料的環境自適應性310
參考文獻314
第7章陶瓷基復合材料各協同作用與性能預測319
7.1引言319
7.2復合材料微協同作用與強韌化機理319
7.2.1纖維和界面相協同作用與復合材料的強韌化319
7.2.2纖維和基體協同作用與復合材料的強韌化320
7.2.3塗層和基體協同作用與復合材料的強韌化321
7.2.4環境因素協同作用與復合材料的強韌化321
7.3纖維預制體結構與復合材料的強韌性322
7.3.1纖維預制體的結構特征322
7.3.2二維復合材料的強韌化325
7.3.32.5維復合材料的強韌化338
7.3.4三維復合材料的強韌化350
7.3.5三維針刺復合材料的強韌化355
7.3.6強度統一關繫366
7.3.7不同預制體復合材料遲滯行為的對比371
7.法預測復合材料性能374
7.4.1一維纖維束微結構模型375
7.4.2二維編織纖維束微結構模型376
7.4.3三維編織纖維束微結構模型378
7.4.4包含孔隙結構微結構380
7.4.法預測復合材料力學性能382
參考文獻390
內容簡介
《陶瓷基復合材料強韌化與應用基礎》通過研究增強纖維、界面相、基體、塗層四個微以及制備和服役環境對陶瓷基復合材料強韌性的影響及其協同作用，初步實現了根據服役要求進行強韌性設計與性能預測。
本書圍繞陶瓷基復合材料強韌化與應用基礎問題展開，分別介紹和討論了陶瓷基復合材料的強韌化研究進展及其存在的問題，纖維種類、纖維絲束大小對強韌性的影響，界面相制備工藝對強韌性的影響，基體分布和多層改性對強韌性的影響，塗層和塗層改性對強韌性的影響，環境因素與微的非線性耦合作用，以及微的協同作用及其強韌化機理等。
本書的出版將為陶瓷基復合材料專業的研究生和相關研究人員及生產設計人員提供有益參考。
