第1章復合材料概論

1.1物質與材料

1.2復合材料的定義與特點

1.3復合材料的組成與命名

1.4復合材料的分類

1.5復合材料的發展史

1.6復合材料的應用

1.7復合材料發展方向

1.8復合材料研究存在的問題

1.9復合材料的發展前景

本章小結

思考題

第2章增強體

2.1纖維類增強體

2.1.1玻璃纖維

2.1.2硼纖維

2.1.3碳纖維

2.1.4SiC纖維

2.1.5氧化鋁纖維

2.2晶須類增強體

2.2.1制備

2.2.2晶須的性能

2.3顆粒類增強體

2.3.1顆粒增強體的制備

2.3.2常用顆粒增強體的性能

2.4微珠

2.5碳納米管

2.5.1電弧放電法

2.5.2激光蒸發法

2.5.3化學氣相沉積法

2.6有機高分子纖維

2.6.1芳香族聚酰胺纖維

2.6.2芳香族聚酯纖維

2.6.3超高分子量聚乙烯纖維

2.7金屬絲

2.8石墨烯

本章小結

思考題

第3章復合理論

3.1復合材料設計的原理

3.1.1復合材料設計的類型

3.1.2復合材料的設計步驟

3.1.3復合材料設計的新途徑

3.2復合材料的復合效應

3.2.1線性效應

3.2.2非線性效應 

3.3復合材料的增強機制

3.3.1顆粒增強機制

3.3.2纖維增強機制

3.3.3復合材料物理性能的復合原理

3.4陶瓷基復合材料的強韌機制

3.4.1纖維的強韌機制

3.4.2晶須的強韌機制

3.4.3顆粒增韌機制

本章小結

思考題

第4章復合材料的界面理論

4.1復合材料界面的基本概念

4.1.1界面的定義 

4.1.2界面的種類

4.1.3界面的作用

4.1.4界面的潤濕性

4.2常見復合材料的界面

4.2.1聚合物基復合材料的界面

4.2.2金屬基復合材料的界面

4.2.3陶瓷基復合材料的界面

4.3增強體的表面處理

4.3.1玻璃纖維

4.3.2碳纖維

4.3.3PPTA纖維

4.3.4超高分子量聚乙烯纖維

4.3.5金屬基復合材料中纖維的表面處理

4.4復合材料的界面表征方法

4.4.1界面形態的表征

4.4.2界面微觀結構的表征

4.4.3界面成分的表征

4.4.4界面結合強度的表征

4.4.5界面殘餘應力的表征

4.4.6增強體表面性能的表征

4.5界面的優化設計

本章小結

思考題

第5章聚合物基復合材料

5.1聚合物基復合材料概述

5.1.1聚合物基復合材料的分類

5.1.2聚合物基復合材料的特點

5.1.3聚合物基復合材料發展的五階段

5.2聚合物基體

5.2.1聚合物的基本概念

5.2.2常用聚合物基體

5.3聚合物基復合材料的制備工藝

5.3.1預浸料的制備工藝

5.3.2手糊成型工藝

5.3.3模壓成型工藝

5.3.4噴射成型工藝

5.3.5拉擠成型工藝

5.3.6連續纏繞工藝

5.4聚合物基復合材料的力學性能

5.4.1靜態力學性能

5.4.2疲勞性能

5.4.3衝擊韌性

5.5聚合物基復合材料的界面

5.6聚合物基復合材料的應用

本章小結

思考題

第6章陶瓷基復合材料

6.1陶瓷基復合材料的基體與增強體

6.1.1陶瓷基復合材料的基體

6.1.2陶瓷基復合材料的增強體

6.2陶瓷基復合材料的種類

6.3陶瓷基復合材料的制備工藝

6.3.1粉體制備

6.3.2成型

6.3.3燒結

6.4氧化物陶瓷基復合材料

6.4.1Al2O3基復合材料

6.4.2ZrO2陶瓷基復合材料

6.5非氧化物陶瓷基復合材料

6.5.1SiC陶瓷基復合材料

6.5.2Si3N4陶瓷基復合材料

6.6碳/碳復合材料

6.6.1碳/碳復合材料的特點

6.6.2碳/碳復合材料的制備工藝

6.6.3碳/碳復合材料的性能

6.6.4碳/碳復合材料的應用

6.7陶瓷基復合材料的界面

本章小結

思考題

第7章金屬基復合材料

7.1金屬基復合材料與合金的區別和聯繫

7.2金屬基復合材料的分類

7.3金屬基復合材料的性能

7.3.1比強度和比模量 

7.3.2疲勞性能和斷裂韌性 

7.3.3耐高溫性能

7.3.4導電與導熱性能

7.3.5耐磨性能

7.3.6熱膨脹性能

7.3.7吸潮、老化及氣密性

7.4金屬基復合材料的制備工藝

7.4.1內生型法

7.4.2外生型法

7.5鋁基復合材料

7.5.1增強體與基體

7.5.2長纖維增強鋁基復合材料

7.5.3短纖維增強鋁基復合材料

7.5.4晶須、顆粒增強鋁基復合材料

7.5.5鋁基復合材料的界面

7.6鎂基復合材料

7.6.1增強體與基體

7.6.2長纖維增強鎂基復合材料

7.6.3晶須、顆粒增強鎂基復合材料

7.6.4鎂基復合材料的界面

7.7鈦基復合材料

7.7.1增強體與基體

7.7.2纖維增強鈦基復合材料

7.7.3晶須、顆粒增強鈦基復合材料

7.7.4鈦基復合材料的界面

7.8金屬間化合物基復合材料

7.8.1增強體與基體

7.8.2纖維增強金屬間化合物基復合材料

7.8.3顆粒增強金屬間化合物基復合材料

7.8.4金屬間化合物基復合材料的界面

7.9銅基復合材料

7.9.1增強體與基體

7.9.2纖維增強銅基復合材料

7.9.3顆粒增強銅基復合材料

7.9.4銅基復合材料的界面

本章小結

思考題

第8章納米復合材料

8.1納米復合材料概述 

8.1.1納米材料

8.1.2納米物質

8.1.3納米結構

8.1.4納米科技

8.1.5納米粒子效應

8.2納米粉體的制備方法

8.2.1物理類方法

8.2.2化學類方法

8.3納米材料的表征

8.3.1納米粉體的表征

8.3.2納米晶材料的表征

8.4納米復合材料的分類

8.5金屬基納米復合材料

8.5.1金屬基納米復合材料的制備方法

8.5.2金屬基納米復合材料的結構與性能

8.5.3金屬基納米復合材料的燒結行為

8.5.4金屬基納米復合材料的應用與展望

8.6陶瓷基納米復合材料

8.6.1陶瓷基納米復合材料的制備方法

8.6.2陶瓷基納米復合材料的性能

8.6.3陶瓷基納米復合材料的燒結

8.6.4陶瓷基納米復合材料的應用與展望

8.7聚合物基納米復合材料

8.7.1聚合物基納米復合材料的分類

8.7.2聚合物基納米復合材料的制備方法

8.7.3聚合物基納米復合材料的性能

8.7.4聚合物基納米復合材料的應用與展望

8.8半導體基納米復合材料

8.8.1半導體基納米復合材料的分類

8.8.2半導體基納米復合材料的制備方法

8.8.3半導體基納米復合材料的性能

8.8.4半導體基納米復合材料的應用與展望

8.9納米復合材料的發展前景

本章小結

思考題

第9章遺態復合材料

9.1植物的基本特征

9.2基於木材模板的復合材料

9.2.1C/C復合材料

9.2.2Si/SiC/C復合材料

9.2.3SiO2/C復合材料

9.2.4SiOC/C復合材料

9.2.5硅化物/木質復合材料

9.2.6Fe2O3Fe3O4/C復合材料

9.2.7CoO/Co/C復合材料

9.3基於木質材料模板的復合材料

9.3.1木質碳/碳復合材料

9.3.2木質碳/金屬復合材料

9.4基於葉片模板的復合材料

9.4.1梧桐葉片遺態Fex/TiO2光催化復合材料

9.4.2桂花葉脈遺態C/Fe2O3吸光復合材料

9.4.3茭白葉片遺態Cu/C消光復合材料

9.5基於稻殼、椰殼模板的復合材料

9.5.1稻殼、椰殼遺態C/Fe電磁屏蔽復合材料

9.5.2稻殼遺態光催化復合材料

9.6基於硅藻土、螺旋藻模板的復合材料

9.6.1硅藻土、螺旋藻遺態Cu/Ag導電復合微粒

9.6.2硅藻土遺態吸附、過濾復合材料

9.7基於其他模板的復合材料

9.7.1葉綠素遺態TiO2/SiO2光催化復合材料

9.7.2酵母菌遺態TiWSi光催化復合空心微球

本章小結

思考題

第10章超高性能水泥基復合材料

10.1超高性能水泥基復合材料概述

10.2超高性能水泥基復合材料的制備方法

10.2.1原材料

10.2.2制備工藝

10.3超高性能水泥基復合材料的性能

10.3.1三點彎曲性能

10.3.2單軸壓縮性能

10.3.3單軸拉伸性能

10.3.4斷裂性能

10.4超高性能水泥基復合材料的應用與展望

本章小結

思考題

第11章高熵合金基復合材料

11.1高熵合金基復合材料概述

11.1.1高熵合金

11.1.2高熵合金的五大效應

11.1.3高熵合金的相組成規律

11.1.4高熵合金的性能

11.1.5高熵合金基復合材料的定義

11.2高熵合金基復合材料制備

11.2.1高熵合金基復合材料塊體

11.2.2高熵合金基復合材料薄膜

11.2.3高熵合金基復合材料絲材

11.2.4高熵合金基復合材料粉體

11.3內生型增強體的反應機制

11.3.1FeTiC體繫熱力學分析

11.3.2FeTiC體繫反應過程分析

11.3.3FeTiC體繫反應活化能計算

11.4高熵合金基復合材料界面

11.4.1外生型高熵合金基復合材料

11.4.2內生型高熵合金基復合材料

11.5性能影響因素

11.5.1增強體種類

11.5.2增強體體積分數

11.5.素

11.5.4熱處理

11.5.5形變

本章小結

思考題

第12章生物復合材料

12.1金屬基生物復合材料

12.1.1HA增強金屬基生物復合材料

12.1.2鈦合金表面塗覆HA塗層

12.2陶瓷基生物復合材料

12.2.1生物惰性陶瓷復合材料

12.2.2生物活性陶瓷復合材料

12.2.3顆粒增韌陶瓷生物復合材料

12.2.4晶須/纖維增強陶瓷復合材料

12.3高分子基生物復合材料

12.3.1骨組織生物復合材料

12.3.2生物活性陶瓷顆粒增強聚合物復合材料

12.3.3碳纖維增強高分子生物復合材料

12.3.4HA/聚合物生物復合材料的界面改性方法

12.3.53D打印高分子生物復合材料

12.4生物復合材料的總結與展望

12.4.1先進生物復合材料設計

12.4.2生物復合材料的生理活化

12.4.3仿生復合材料

12.4.4組織工程復合材料

本章小結

思考題

第13章新型復合材料

13.1分級結構復合材料

13.1.1分級結構陶瓷復合材料

13.1.2分級結構鋁合金

13.1.3分級結構鎂基復合材料

13.1.4分級結構鋁基復合材料

13.2剪切增稠液復合材料

13.2.1分散相粒子

13.2.2分散劑

13.2.3剪切增稠液的制備

13.2.4剪切增稠液流變特性

13.2.5增稠機理

13.2.6剪切增稠液復合材料的制備

13.2.7剪切增稠液復合材料的性能

13.3細菌纖維素復合材料

13.3.1細菌纖維素

13.3.2細菌纖維素的性能特點

13.3.3細菌纖維素的應用

13.3.4細菌纖維素的合成

13.3.5細菌纖維素復合材料

13.3.6細菌纖維素復合材料的性能

本章小結

思考題

參考文獻

第3版前言
《復合材料原理》自2013年出版以來，已再版兩次，銷量近9000冊，深受讀者青睞，令作者欣慰。復合材料的發展日新月異，為保持教材內容的現代化，結合本課題組與國內外同行的研究、廣大讀者的寶貴建議和已有的教學經驗，參考國內外同類教材，擬對第2版內容進行更新和補充，具體修訂如下： 
（1）  新增高熵合金基復合材料（第11章），分別介紹其分類、復合原理、結構特點、性能及應用；
（2）  新增生物復合材料（第12章），分別介紹其分類、復合原理、結構特點、性能及應用；
（3）  對每章選擇題進行了補充修訂，便於讀者復習、鞏固和提高；
（4）  增補半導體基納米復合材料（8.8節），簡要介紹其制備、性能特點、復合原理及應用；
（5）  補充、更新了部分圖片，在內容上力求繫統豐富、敘述簡明扼要，突出重點，追蹤當今科技發展的動態，反映當今科技的新概念、新技術、新知識、新理論，突出反映教材內容的現代化；
（6）  對第2版的其他章節也進行了局部微量修訂。
總之，通過第3版，使本書的內容更加繫統豐富、敘述更加簡明扼要，時刻保持內容的現代化，全方位培養讀者思考問題、分析問題和解決問題的能力，注重提高讀者的自學和應用能力。
本書由南京理工大學一線教師共同撰寫。全書共13章： 第1~7章和第13章由朱和國撰寫； 第11章由邱歡和朱和國共同撰寫； 第8章由曾海波和董玉輝共同撰寫； 第9章由王天馳撰寫； 第10章由賴建中撰寫； 第12章由李建亮撰寫。全書由朱和國教授統稿，曾海波教授主審。
本書廣泛參考和應用了其他一些材料科學工作者的研究成果、資料和圖片，第3版得到了南京理工大學教務處及材料科學與工程學院院長曾海波教授的積極支持，東南大學吳申慶教授的熱情鼓勵，以及趙晨朦、張繼峰、伍昊、黃思睿、朱成艷、劉曉燕、鄧淵博、趙振國等研究生的鼎力協助，在此表示深深的敬意和感謝！
由於作者水平有限，書中難免有疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。
朱和國 
2020年8月於南京