现代纺织复合材料

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出版者:中国纺织出版社
作者:黄故编
出品人:
页数:246
译者:
出版时间:2000-01
价格:18.00
装帧:平装
isbn号码:9787506416610
丛书系列:
图书标签:
  • 磊落
  • 纺织复合材料
  • 复合材料
  • 现代纺织
  • 材料科学
  • 工程材料
  • 纤维材料
  • 高分子材料
  • 功能材料
  • 轻量化材料
  • 结构材料
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具体描述

本书介绍了现代纺织复合材料的现状及发展趋势,纺织

复合材料中常用高性能纤维的特点、高性能纱线的结构及高

性能纱线的整经,对现代编织复合材料、现代机织复合材料、

现代针织复合材料骨架的制作工艺及力学性能作了详细的阐

述,同时对现代卷绕纺织复合材料、水泥基纺织复合材料、复

合材料的复合工艺及实验技术作了论述。全书内容取材广

泛,包括了近年来国内外纺织复合材料制作的新方法和新技

术。

本书可供高等院校纺织工程、工程材料等专业的研究生、

本科生使用,亦可供工程技术人员和科研人员参考。

《前沿材料科学与工程:跨学科视野下的新材料探索》 一、全景式梳理:基础理论与尖端应用的交汇 本书旨在为材料科学、化学工程、物理学以及相关交叉学科的研究人员、高级工程技术人员和研究生提供一部全面、深入且富有前瞻性的参考著作。它并非聚焦于某一特定材料家族的深度剖析,而是从宏观视角审视当代材料科学的整体发展脉络、核心理论框架,以及驱动下一代技术革命的关键新材料领域。 本书的叙事逻辑是从基础物理化学原理出发,逐步过渡到复杂的材料结构调控与性能实现。我们认为,任何先进材料的突破都根植于对原子、分子尺度相互作用的精准理解。因此,第一部分详细阐述了量子力学在预测和解释材料电子结构中的应用,包括密度泛函理论(DFT)在计算材料稳定性和反应活性中的精确建模方法。这部分内容涵盖了晶格动力学、晶界能的理论计算,以及电子-声子耦合在热电材料设计中的作用。 随后,我们转向热力学与相变动力学的经典与非经典理论。重点讨论了高熵合金、非晶态金属玻璃等复杂体系中,相分离、析出和晶化过程的驱动力与形核机制。不同于传统材料学侧重于平衡态描述,本书强调了快速冷却、高压处理等非平衡工艺对材料微观结构和宏观性能的决定性影响。 二、聚焦新型功能材料:从结构到性能的工程化路径 本书的核心篇幅,致力于系统介绍当前全球科研热点和工业界高度关注的几大类新型功能材料。我们坚信,材料的“功能”是其价值的终极体现,而功能的实现依赖于对材料微观结构的精妙设计。 1. 能源转换与存储材料: 这部分内容深入剖析了下一代电池体系的挑战与机遇。对于固态电解质,我们详细对比了聚合物、硫化物和氧化物基电解质的离子传导机制、界面阻抗问题及界面化学稳定性。在催化剂领域,重点讨论了单原子催化剂(SACs)的设计原则——如何通过精确调控配位环境来优化催化活性位点的电子态。此外,对新型光伏材料,特别是钙钛矿材料的缺陷工程、湿度敏感性及其长期稳定性问题,进行了细致的案例分析和理论推导。 2. 智能与自适应材料: 智能材料是连接材料科学与信息技术的前沿领域。本书详细介绍了形状记忆合金(SMA)和电活性聚合物(EAP)的工作原理。重点在于解析其多场耦合效应,例如,如何利用电场、磁场或温度梯度精确控制材料的应变响应。对于传感器和执行器应用,我们探讨了磁致伸缩材料和压电陶瓷在超声波、微流控技术中的应用潜力与局限性。 3. 先进结构与复合材料(非传统范畴): 虽然本书不侧重于传统的纤维增强复合材料,但我们专门开辟章节讨论了具有革命性结构特征的新型材料体系。这包括拓扑绝缘体在电子器件中的潜在应用——如何利用其表面态实现无损耗的电荷传输。此外,对超材料(Metamaterials) 的电磁波调控能力进行了深入的理论介绍,特别是负折射率材料和声学超材料的设计准则,这为电磁隐身、完美成像等领域提供了全新的设计思路。 三、加工工艺、表征技术与计算模拟的协同 材料的性能是“设计-合成-表征”三位一体的结果。本书的第四部分着重强调了先进的制造技术和表征手段对材料研发的驱动作用。 在增材制造(3D打印) 领域,我们着重分析了激光选区熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)过程中熔池的快速凝固行为,以及由此导致的残余应力、微裂纹形成和成分偏析等关键工程问题。这部分内容着眼于如何通过优化工艺参数,实现对金属和陶瓷零部件微观结构的“按需制造”。 先进表征技术部分,跳出了常规的SEM/TEM范畴。我们详细介绍了同步辐射光源在原位/非原位结构解析中的强大能力,例如,如何利用高能X射线进行实时晶格应变监测或动态反应进程追踪。此外,原子力显微镜(AFM) 在纳米尺度力学成像、电化学活性位点成像等方面的应用,也被提升到核心地位。 最后,我们强调了计算材料科学在加速研发周期中的不可替代性。除了前文提到的DFT,本书还涵盖了分子动力学(MD)模拟在模拟扩散、界面迁移和疲劳损伤演化中的具体应用案例,以及机器学习(ML)如何用于快速筛选和优化高通量实验数据,建立“结构-性能”的正向预测模型。 四、结论与展望:材料科学的未来图景 本书的收尾部分,对当前材料研究中面临的重大科学挑战进行了总结,并对未来十年可能出现的颠覆性技术进行了审慎的预测。我们探讨了可持续性材料(如循环经济中的材料设计、生物基和可降解聚合物)的重要性,以及量子计算对材料模拟复杂度的彻底改变。本书的最终目标是培养读者具备跨越学科界限、从原子尺度到系统工程的整体思维能力,从而在未来的材料创新浪潮中占据先机。 本书内容广博,理论严谨,案例新颖,适用于对材料前沿领域有深刻理解和探索意愿的专业人士。

作者简介

目录信息

第一章 世界纺织复合材料的发展与应用
第一节 纺织复合材料的历史与现状
第二节 纺织复合材料的设计与加工
一、纺织复合材料的设计
二、纺织复合材料成型技术的发展
三、树脂与纤维
第三节 纺织复合材料的应用
一、航空航天工业
二、船舶工业
三、汽车工业
四、体育用品
五、军事工业
六、医疗卫生
七、其它行业
第二章 玻璃纤维
第一节 玻璃纤维
一、玻璃的种类
二、玻璃纤维的制造
三、玻璃纤维整理剂
第二节 玻璃纤维的性能
一、机械性质
二、化学阻抗
三、热阻抗
四、电性能
五、其它性质
第三节 玻璃纤维纱线及织物
一、玻璃纤维纱的命名
二、玻璃纤维织物的整理
第三章 碳纤维
第一节 碳纤维的分类与制造
第二节 碳纤维粗细的表示方法及性质
一、碳纤维粗细的表示方法
二、碳纤维的性质
第四章 芳香族聚酰胺纤维
第一节 芳香族聚酰胺纤维介绍
一、芳香族聚酰胺纤维的发展过程
二、PPTA纤维的制法
第二节 芳香族聚酰胺纤维的性能
第五章 其它高性能纤维
第一节 高强聚乙烯纤维
一、高强聚乙烯纤维的制造方法
二、高强聚乙烯纤维的性能
第二节 陶瓷纤维
一、碳化硅纤维
二、氧化铝纤维
第三节 金属纤维
第四节 硼纤维
一、硼纤维的制造
二、硼纤维的性能及用途
第六章 高性能纱线
第一节 高性能纱线的规格
第二节 加捻与合股的效果
第七章 高性能纱线的整经
第一节 高性能纱线对整经的要求
第二节 高性能纱线整经设备
第八章 现代编织复合材料
第一节 二维编织复合材料骨架
一、编织方法
二、二维编织机
三、二维编织的种类
第二节 四步法三维编织复合材料骨架
一、编织过程
二、编织纱在机器底盘上排列的基本形式
三、携纱器在编织机底盘上的运动规律
第三节 二步法三维编织复合材料骨架
一、编织方法
二、纱线在机器底盘上排列的基本形式
第九章 现代机织复合材料
第一节 机织复合材料
一、二维机织物制作复合材料构件
二、常规织机加工三维织物制作复合材料构件
三、三维织机的工作原理
第二节 机织复合材料的力学性能
一、经典层合理论
二、二维机织复合材料的力学性能
三、三维机织复合材料的力学性能
第十章 现代针织复合材料
第一节 经编复合材料骨架
一、双轴向衬线经编骨架
二、多轴向衬线经编织物
第二节 缝编复合材料骨架
一、马利莫(Malimo)缝编编织法
二、马利莫改进型缝编机
三、缝编骨架的特点
第三节 纬编复合材料骨架
一、纬编结构的特点
二、纬编三维复合材料骨架
三、T型管的编织设计与CAC
第四节 针织复合材料的用途
一、双轴向涂层织物的应用
二、双轴向经编织物用作土工织物
三、多轴向衬线经编织物的应用
第五节 针织箱状复合材料
一、针织箱状织物的特点及应用
二、针织纬编箱状织物
三、针织经编箱状织物
第十一章 现代卷绕纺织复合材料
第一节 卷绕加工工艺
一、平行卷绕
二、螺旋卷绕
三、极性卷绕
四、其它卷绕方式
第二节 卷绕加工中的几个重要问题
一、芯轴的结构
二、树脂
三、卷绕张力
第十二章 水泥基纺织复合材料
第一节 水泥基纺织复合材料的特性与应用
第二节 水泥基纺织复合材料的制备
一、制备方法
二、纤维材料
第十三章 纺织复合材料的整理加工
第一节 纺织复合材料常用聚合物
一、不饱和聚酯树脂
二、环氧树脂
三、酚醛树脂
第二节 聚合物基复合材料成型方法
一、模压成型工艺
二、片状模塑料(SMC,SheetMoldingcom-pound)的模压成型
三、树脂传递模塑法(RTM,ResinTransferMolding)
第三节 柔性纺织复合材料的涂层整理
一、采用上浆方式直接涂层
二、圆网印花法直接涂层
三、铺浆法转移涂层
四、滚筒熔融法
五、浸渍涂层法
六、逆辊涂层机
第十四章 复合材料的试验技术
第一节 复合材料试验的特点及主要内容
第二节 增强材料常规测试技术
一、单丝
二、纱线
三、织物
第三节 复合材料成型质量检测
一、纤维体积含量的测定
二、复合材料中孔隙率的测定
第四节 复合材料力学性能测试
一、拉伸
二、压缩
三、弯曲
四、剪切
五、冲击
第五节 复合材料物理性能测试
一、马丁耐热与热变形温度
二、温度形变曲线(热机械曲线)
三、电阻系数
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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对于需要快速掌握某一特定技术模块的读者来说,这本书的索引和附录部分简直是“救星”。我发现它对“湿铺层”和“自动纤维铺放(AFP)”等关键自动化工艺的介绍,比我之前阅读过的任何资料都要精炼和全面。作者在描述AFP时,不仅聚焦于机器路径规划的算法,更细致地分析了不同张力控制策略对铺层缺陷(如皱褶和气泡)的抑制效果。这种关注实际操作中“小细节”决定“大成败”的写作倾向,极大地提升了本书的实用价值。而且,书中引用的参考文献列表非常庞大且新颖,显示出作者对全球研究前沿的紧密追踪。总而言之,这本书不是一本轻松的睡前读物,它要求读者投入专注和思考,但它给予读者的回报是丰厚的——一份关于现代纺织复合材料领域内最前沿、最核心知识的系统化、高价值提炼。

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拿起这本书,我的第一印象是它的叙事方式极为生动,不像传统的教科书那样刻板。作者似乎非常擅长将复杂的物理化学反应和力学行为,转化为清晰的逻辑链条和直观的图表说明。举个例子,在讲解纤维与基体界面粘接机制时,书中通过一系列微观尺度的模拟结果,清晰地展示了界面缺陷如何成为结构失效的起点,这种“追根溯源”的写作风格,极大地增强了理解深度。更让我称赞的是,它对“可持续性”议题的关注。书中专门开辟了章节讨论生物基树脂和可回收复合材料的研发进展,并且没有回避当前行业在循环经济方面面临的巨大技术瓶颈。这种面向未来的、审慎乐观的态度,使这本书的价值超越了纯粹的技术手册,更像是一份行业发展的前瞻性报告。对于那些关注绿色工程和材料伦理的读者来说,这部分内容绝对是亮点,它引导我们思考如何在新材料的高性能与环境责任之间找到平衡点。

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阅读过程中,我体验到一种被作者“挑战”的感觉——挑战我去思考那些看似简单,实则内涵丰富的工程问题。比如,关于热塑性复合材料在快速成型技术中的应用,书中并没有止步于介绍加热和压制,而是深入探讨了聚合物熔体的流变学特性如何影响最终制件的微观结构均匀性,以及如何通过精确控制冷却速率来优化晶体结构以获得最佳力学性能。作者使用了一种非常具象化的语言风格,将“热力学驱动力”与“动力学限制”之间的博弈描述得淋漓尽致。此外,书中还穿插了一些历史性的回顾,介绍了几种关键复合材料技术从实验室概念到工业量产的关键转折点。这种历史的纵深感,让读者能更清晰地理解当前技术路线的选择并非偶然,而是无数次失败与成功的积累,这对于鼓励创新者保持耐心和毅力,是非常有价值的精神食粮。

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这部关于纺织复合材料的著作,我读起来感觉像是在进行一场深度的工业漫游。作者没有停留在对材料本身的枯燥罗列上,而是将技术细节巧妙地融入了实际应用场景之中。比如,书中对航空航天领域中碳纤维增强复合材料的疲劳测试和寿命预测模型的阐述,简直细致入微,让我这个非专业人士都能领会到其中蕴含的巨大工程挑战和创新思维。特别是关于“智能纺织品”与结构健康监测系统的结合部分,作者引用的案例研究,展示了如何通过嵌入式传感器网络,实现对复合材料内部损伤的实时、无损评估,这对于提升关键基础设施的安全性具有革命性的意义。书中对不同制造工艺,如树脂传递模塑(RTM)和真空辅助树脂灌注(VARI)的对比分析也非常到位,不仅解释了工艺原理,更深入剖析了它们在不同尺度和复杂几何形状结构制造上的优劣势和成本效益。整体而言,这本书为我打开了一个全新的视角,让我认识到现代纺织复合材料绝非简单的“布料加树脂”,而是一个融合了材料科学、先进制造和信息技术的交叉学科领域。

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这本书的结构安排非常严谨,逻辑递进感很强,仿佛是带着读者一步步攀登知识的高峰。从最基础的单向纤维增强机制讲起,到多轴向编织结构的设计原则,再到三维编织和绗缝技术在厚大截面结构中的应用,每一步的过渡都自然流畅,让人几乎察觉不到阅读的难度。我尤其欣赏作者在处理“损伤容限设计”时的严谨性。书中并未给出“万能公式”,而是详细对比了不同失效模式(如基体开裂、纤维断裂和脱层)在不同载荷条件下的演化路径,并结合实际的疲劳测试数据进行了交叉验证。这种扎实的工程实践与理论深度相结合的写作手法,使得书中的结论极具说服力。读完与复合材料连接技术相关的章节后,我感觉自己对铆接、粘接以及新型机械紧固件在复合材料结构装配中的优劣势有了更深刻的、量化的认识,这对于实际的结构设计决策至关重要。

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