增强型玻璃纤维应用指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国标准

作者:葛敦世 … [等] 编著

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:2000-5

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787506620758

丛书系列:

图书标签:

• 玻璃纤维
• 增强材料
• 复合材料
• 工程塑料
• 材料选择
• 结构设计
• 应用工程
• 工业材料
• 轻量化
• 材料性能

增强型玻璃纤维应用指南 (无此内容) 一、 深入解析先进复合材料的结构与性能 本书将带领读者系统地探索现代工程领域中一类至关重要的结构材料——高性能树脂基复合材料。我们聚焦于其微观结构如何决定宏观性能，并详细剖析不同纤维类型（如碳纤维、芳纶纤维）与基体材料（环氧树脂、聚酰亚胺、氰酸酯等）的界面作用机制。 1.1 纤维增强体系的力学行为 我们将从经典的层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT）出发，扩展至更复杂的非线性分析。重点讨论纤维体积分数、铺层角度对材料拉伸、压缩、弯曲和扭转性能的精确影响。特别关注损伤容限设计（Damage Tolerance Design），包括微裂纹的萌生、扩展及其对整体结构可靠性的影响评估。 1.2 热力学与环境因素影响 复合材料在极端温度下的性能表现是其在航空航天和能源领域应用的关键。本书将详述玻璃化转变温度（Tg）的测定方法及其对介电常数和力学强度的影响。同时，深入探讨湿热老化效应：水分对树脂基体和纤维/基体界面粘结强度的侵蚀机制，并提供延长材料使用寿命的防护策略，如低渗透性涂层和表面改性技术。 1.3 结构健康监测（SHM）技术 为确保先进复合材料结构的长期安全运行，必须掌握实时的状态评估方法。本章介绍基于光纤布拉格光栅（FBG）传感器、压电元件和导电聚合物网络植入的分布式传感技术。讨论如何通过分析阻抗谱、超声波衰减曲线和热成像数据，实现早期损伤的定位与定量评估。 二、 极端环境下的结构设计与制造工艺优化 本书超越基础知识，聚焦于如何将理论转化为可制造、高可靠性的工程部件。 2.1 快速成型技术与自动化铺放 传统手糊工艺的局限性已日益凸显。我们详细比较自动铺带（ATL）和自动纤维增强（AFP）技术的工艺参数控制、材料预处理要求及设备编程逻辑。针对复杂曲面结构，探讨如何通过局部加热和真空辅助等技术，有效控制铺层过程中的褶皱和孔隙率。 2.2 树脂传递模塑（RTM）的工艺窗口 对于高体积生产和厚壁构件，RTM及其变体（如真空辅助RTM, VARTM）是核心技术。本部分详细解析流动模拟（Flow Simulation）的重要性，包括模具设计中的浇注口/排气口布局优化，以及粘度随温度和剪切速率的变化对浸润均匀性的影响。成功避免“干斑”和树脂富集区的关键工艺窗口参数将被量化。 2.3 增材制造（Additive Manufacturing）对复合材料的颠覆 重点介绍连续纤维增强热塑性塑料（CFRTP）的3D打印技术，如利用定制挤出头进行定向沉积。分析热塑性基体（如PEEK, PEKK）的熔融、层间粘合强度（Inter-Laminar Strength）的提升策略，以及如何通过控制打印路径实现各向异性的性能调控。 三、 重点应用领域与前沿案例研究 本章选取当前对材料性能要求最为严苛的三个领域，展示先进复合材料的实际应用潜力。 3.1 航空航天结构件的轻量化 探讨机翼蒙皮、尾翼结构以及压力容器中复合材料的载荷路径优化设计。分析在超音速飞行条件下的气动加热对材料性能的降级效应，并介绍用于防火和隔热的陶瓷基复合材料（CMCs）与树脂基复合材料的集成应用方案。 3.2 风能与海洋工程的耐久性挑战 针对巨型风力发电机叶片，重点研究紫外线辐射（UV）、盐雾腐蚀以及疲劳载荷的协同作用。讨论如何通过在叶片外表面应用高性能的聚氨酯或氟聚合物涂层来提高抗风化能力。在海洋工程中，分析复合材料在海水浸泡下的水解稳定性和长期抗疲劳性能。 3.3 电磁兼容性（EMC）与屏蔽 在电子设备集成日益增加的背景下，复合材料的电磁性能至关重要。本部分阐述碳纤维材料固有的导电性，如何影响电磁屏蔽效能（SE）。介绍通过导电填料添加（如碳纳米管、石墨烯片层）或在结构表面构建导电网络，来实现优异的电磁衰减和静电耗散能力。 四、 材料的回收、再利用与可持续性 面对日益严格的环境法规，复合材料的生命周期管理成为工程设计的必然组成部分。 4.1 热固性树脂的回收瓶颈 详细分析热固性复合材料（如环氧基）回收的困难，主要集中在纤维与固化基体的化学键合。重点介绍热解法（Pyrolysis）和溶剂解法（Solvolysis）在回收纤维过程中的工艺条件、产物纯度及经济性评估。 4.2 热塑性复合材料的优势与再造 阐述热塑性材料（如PEEK基体）易于熔融的特性如何促进机械回收和再造（Re-molding）。讨论通过熔融挤出和重新铺层技术，实现复合材料的闭环回收，以维持材料性能的最小衰减。 4.3 生命周期评估（LCA）工具的应用 介绍如何使用标准的LCA软件工具，对不同制造路线（如RTM vs AFP）和不同材料体系（热塑 vs 热固）的碳足迹、能耗和水资源消耗进行量化比较，从而指导工程实践向更可持续的方向发展。

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