●前言
第1章金屬基復合材料概論1
1.1金屬基復合材料的基本概念1
1.2金屬基復合材料的分類9
1.2.1按增強體類型分類2
1.2.2按基體類型分類3
1.2.3按材料特性分類3
1.3金屬基復合材料的產生與發展4
1.3.1國外金屬基復合材料應用技術的發展5
1.3.2我國金屬基復合材料的發展10
1.4金屬基復合材料研究的科學與技術問題13
1.5金屬基復合材料設計的基本原則14
1.6金屬基復合材料的發展趨勢16
1.6.1材料仿生設計17
1.6.2納米尺度增強體的應用18
1.6.3超常性能復合材料19
1.6.4高強度、高韌性復合材料20
1.6.5制備技術的低成本化20
1.6.6廢料再利用和回收技術21
參考文獻21
第2章金屬基復合材料壓力浸滲工藝原理25
2.1金屬基復合材料的主要制備方法25
2.1.1固態法25
2.1.2液態法26
2.1.3氣態法30
2.2液態浸滲的一般問題30
2.3壓力浸滲的典型工藝及缺陷形式35
2.3.1普通壓力浸滲工藝與氣孔缺陷36
2.3.2自排氣壓力浸滲工藝過程與缺陷形式37
2.4自排氣壓力浸滲工藝原理39
2.4.1壓力曲線的物理意義與內涵39
2.4.2復合材料壓力浸滲工藝原理42
2.5壓力浸滲條件下復合材料缺陷形成原因分析50
2.6自排氣壓力浸滲方法對材料品質的提高效果53
參考文獻56
第3章金屬基復合材料熱物理性能設計原理與應用58
3.1引言58
3.2電子封裝復合材料設計基礎61
3.2.1低膨脹設計61
3.2.2高體積分數鋁基復合材料設計62
3.2.3高導熱性設計64
3.2.4多種粒徑增強復合材料導熱性能計算68
3.2.5復合材料界面設計69
3.3電子封裝復合材料應用實例——SiCp/AI復合材料71
3.3.1材料選擇71
3.3.2材料制備72
3.3.3界面狀態73
3.3.4熱物理性能76
3.3.5熱阻評價79
參考文獻80
第4章金屬基復合材料尺寸穩定性設計與應用82
4.1材料尺寸穩定性基本概念及其表征82
4.1.1尺寸穩定性的概念83
4.1.2尺寸穩定性的評價方法85
4.2金屬基復合材料尺寸穩定性設計原理95
4.2.1高精度儀器儀表對結構材料的基本要求95
4.2.2基體鋁合金的尺寸穩定性96
4.2.3復合材料的相穩定性98
4.2.4復合材料的應力穩定性103
4.2.5復合材料的組織穩定性106
4.3基於尺寸穩定性的復合材料微觀構型設計109
4.4材料尺寸穩定性對慣性儀表精度的作用機制115
參考文獻119
第5章碳纖維增強鋁復合材料界面反應控制與應用124
5.1引言124
5.2C-AI界面反應熱力學及其控制方法127
5.2.1碳纖維石墨化度對C-AI反應熱力學的影響127
5.2.素對C-Al反應熱力學的影響130
5.2.3抑制C-AI界面反應的基體合金化控制方法138
5.3C-AI界面反應動力學及工藝控制原理140
5.3.1C-Al界面反應動力學問題140
5.3.2界面反應控制的工藝原理142
5.3.3用工藝方法控制界面反應的優勢分析148
5.4Cf/AI復合材料薄壁構件的評價實例149
5.4.1Cf/Al復合材料薄壁筒形開口構件的結構剛度特性150
5.4.2Cf/Al復合材料薄壁筒形開口構件的結構強度特性153
參考文獻156
第6章自潤滑復合材料設計與應用158
6.1概述158
6.1.1自潤滑材料概述158
6.1.2自潤滑材料潤滑原理159
6.1.3自潤滑材料存在的問題162
6.2自潤滑復合材料設計要點163
6.2.1外部條件163
6.2.2自潤滑復合材料設計要點164
6.3自潤滑TiB2/AI復合材料制備工藝原理165
6.3.1TiB2預氧化原理與工藝技術165
6.3.2TiB2/AI復合材料的界面控制167
6.4TiB2/2024AI復合材料自潤滑現像及規律170
6.4.1自潤滑特性與潤滑膜的成分170
6.4.2硼酸的晶體結構與摩擦學特性173
6.4.3自潤滑物質的來源175
6.4.4B2O3、TiO2的穩定性問題討論175
6.4.5TiB2/2024Al復合材料潤滑機理的微觀分析177
6.5TiB2/2024AI復合材料自潤滑臨界條件181
6.5.1自潤滑條件分析181
6.5.2臨界體積分數計算過程183
參考文獻187
第7章金屬基復合材料固溶體界面設計與應用190
7.1引言190
7.2材料設計目標分析191
7.3材料性能設計的主要考慮192
7.4鎢纖維增強銅基復合材料界面的設計194
7.5Wf/CuAINiFe復合材料的固溶體界面形成規律197
7.6固溶體界面對材料力學性能的影響199
7.6.1固溶體界面的界面強度199
7.6.2固溶體界面對動態壓縮性能的貢獻201
7.6.3固溶體界面對彈體的侵徹性能的貢獻203
參考文獻207
後記210

金屬基復合材料研究的科學與技術問題主要所涉及高品質制備技術、材料性能設計、界面控制三個方面。本書圍繞這三方面的問題，介紹壓力浸滲工藝的技術原理及其實驗分析過程；介紹金屬基復合材料熱物性設計和尺寸穩定性設計的原理與方法；介紹C-Al界面、自潤滑功能性界面以及高強韌固溶體界面等的界面設計原理與方法。本書對金屬基復合材料的基本概念和未來發展趨勢也進行了描述。本書適合從事金屬基復合材料研究的學者和相關領域的教師、學生閱讀，也可以作為工程材料課程的參考教材，也可供航天器結構設計、慣性儀表設計人員參考。