航空航天复合材料及热结构9787548752509

第1章 航空航天复合材料及热结构概述

1.1 复合材料的基本概念及种类

1.2 复合材料的成型及制造方法

1.3 复合材料的纤维增强体及基体

1.4 复合材料的基本力学分析

1.5 复合材料的性能及航空航天应用

1.6 航空航天新型复合材料的技术及发展

习题

第2章 航空航天复合材料力学理论基础

2.1 弹性力学基础

2.2 复合材料力学理论

2.3 葛温固体力学

习题

第3章 航空航天复合材料力热性能试验

3.1 力学性能试验测定

3.2 热物理性能测试

3.3 复合材料失效准则

3.4 复杂应力状态力学性能试验技术

3.5 高温力学实验技术

3.6 多场耦合力学试验技术

习题

第4章 航空航天复合材料体系分类及应用

4.1 概论

4.2 航空航天复合材料的设计准则

4.3 金属基复合材料

4.4 高温陶瓷基复合材料

4.5 纤维增强陶瓷复合材料

4.6 聚合物基复合材料

4.7 碳／碳复合材料

习题

第5章 航空航天轻质防热材料及结构设计

5.1 热防护的基本模式

5.2 热防护复合材料

5.3 热防护一体化结构设计及应用

5.4 多功能一体化轻质防热材料

5.5 航天飞行器烧蚀防热材料

5.6 空间探测烧蚀防热材料

习题

第6章 航空航天轻质隔热复合材料及结构设计

6.1 隔热机理及影响因素分析

6.2 隔热材料

6.3 纳米纤维膜

6.4 隔热材料与结构设计提升策略

习题

第7章 航空航天热透波结构设计及试验

7.1 热透波结构简介

7.2 热透波结构设计准则

7.3 热透波结构介电性能调控

7.4 热透波结构力学性能调控

7.5 热结构透波机理

7.6 热结构的透波性能测试

7.7 热透波结构热物理性能测试

7.8 热透波结构试验进展

习题

第8章 航空航天热吸波结构设计及试验

8.1 电磁吸波机理

8.2 电磁屏蔽与吸波性能表征

8.3 轻质吸波材料微结构设计

8.4 当前轻质吸波材料研究进展

习题

第9章 航空航天热结构无损检测技术

9.1 概述

9.2 超声波检测法

9.3 红外热像检测技术

9.4 激光检测技术

9.5 X射线技术

9.6 微波检测技术

9.7 常用无损检测技术研究进展

9.8 展望

习题

第10章 航空航天新型材料及热结构

10.1 高焓异形天线罩智能复合陶瓷材料

10.2 生物忆阻器及材料

10.3 航空航天用柔性复合电介质材料

10.4 自供能柔性传感器结构设计及交互界面实现

10.5 新型热管理材料及智能结构

习题

第11章 总结与展望

参考文献

第1章航空航天复合材料及热结构概述

航空航天材料由于质轻、具有较高的比强度、比模量以及较好的延展性、抗腐蚀、导热、隔热、隔音、减振、耐高（低）温、耐烧蚀、透电磁波，吸波隐蔽性、可设计性、制备的灵活性和易加工性等特性，是制造飞机、火箭、航天飞行器等军用武器的理想材料。本章将围绕复合材料的基本概念、种类、组成与结构形式、成型与制造方法、增强体及基体、基本力学、航空航天领域的应用以及新型航空航天复合材料的技术与发展等方面进行概述分析。

1.1复合材料的基本概念及种类

1.1.1复合材料的基本概念

复合材料(composite materials)是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理化学原理结合在一起组成的具有新宏观性能的材料。

复合材料具有三大要素：基体（matrix）、增强体(reinforcement)和两者之间的界面（interface)，如图1-1所示。复合材料结构中的连续相称之为基体，基体的作用是将增强材料黏结成固态整体，以保护增强材料，传递荷载，阻止裂纹扩展。增强体是以独立形态分布于基体中的分散相。复合材料的基体和增强体，通过界面作用将两者连接起来。

复合材料的组成材料虽然保持其相对独立性，但复合材料的性能却不是组分材料性能的简单加和，而是有着重要的改进，使各组分材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于先前任何一种组分材料而满足更多领域的需求。复合材料改善或克服了组成材料的弱点，使其不仅能按零件结构和受力情况，而且能按预定的、合理的配套性能进行最佳设计，可创造单一材料不具备的双重或多重功能，或在不同时间或条件下发挥不同的功能。

……

本教材将从航空航天复合材料的特殊性、种类、应用及发展趋势出发，阐述航空航天复合材料的成分、组织和成型工艺之间的关系，围绕常用航空航天复合材料如轻质金属、陶瓷、聚合物、碳/碳的用途和制备方法；从材料的性质及应用环境出发阐述制备方法及工艺，建立材料设计的系统思维，从组成与结构的关系分析材料的性能，从获得的材料性质出发选择制备方法，分析力学原理及测试途径，形成复合材料成分-结构-制备-性质的知识结构体系。同时，围绕航空航天复合材料运用于飞行器热结构，阐述热结构的防热、隔热、吸波、透波、无损检测等相关原理、设计方法、分析与评价方法、试验，实现航空航天复合材料设计-制造-性能-应用的一体化设计。