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優(yōu)選功能材料叢書植物纖維增強復(fù)合材料 版權(quán)信息
- ISBN：9787030666505
- 條形碼：9787030666505 ; 978-7-03-066650-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
優(yōu)選功能材料叢書植物纖維增強復(fù)合材料 內(nèi)容簡介
采用源于大自然且具有高比強度、高比模量及良好吸聲隔熱性能的植物纖維來設(shè)計和制造結(jié)構(gòu)功能一體化的優(yōu)選復(fù)合材料，部分替代人造纖維增強復(fù)合材料，并實現(xiàn)其在航空、軌道交通和汽車等高端裝備以及在風(fēng)電、體育休閑等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，是近年來優(yōu)選范圍內(nèi)很為關(guān)注的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究熱點之一。本書針對植物纖維獨特的微觀結(jié)構(gòu)特點，系統(tǒng)介紹了植物纖維增強復(fù)合材料的制備工藝、多層級界面結(jié)構(gòu)和性能特點、力學(xué)性能、物理特性及工程示范應(yīng)用案例，同時論述了植物纖維增強復(fù)合材料在不同服役環(huán)境條件下的耐久性及完整生命周期評價方法。
優(yōu)選功能材料叢書植物纖維增強復(fù)合材料 目錄
目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
參考文獻 4
第2章 植物纖維 5
2.1 概述 5
2.2 化學(xué)組成 8
2.3 微觀結(jié)構(gòu) 9
2.4 力學(xué)性能 15
參考文獻 18
第3章 植物纖維增強復(fù)合材料成型工藝 20
3.1 植物纖維表面處理方法 20
3.1.1 植物纖維的物理改性處理 20
3.1.2 植物纖維的化學(xué)改性處理 21
3.2 植物纖維增強復(fù)合材料成型工藝 22
3.2.1 模壓成型 22
3.2.2 熱壓罐成型 23
3.2.3 樹脂傳遞模塑成型 23
3.2.4 其他成型工藝 24
3.3 成型工藝參數(shù)對植物纖維增強復(fù)合材料性能的影響 25
3.3.1 壓力影響 26
3.3.2 溫度影響 30
3.3.3 空腔影響 36
參考文獻 46
第4章 植物纖維增強復(fù)合材料界面 48
4.1 植物纖維增強復(fù)合材料多層級界面性能及失效行為 48
4.2 植物纖維增強復(fù)合材料多層級界面細(xì)觀力學(xué)理論 52
4.2.1 雙界面劍麻單纖維拔出模型 52
4.2.2 雙界面劍麻單纖維拔出過程內(nèi)部應(yīng)力分布及界面失效機制 57
4.3 植物纖維增強復(fù)合材料多層級界面的數(shù)值模擬 59
4.3.1 多界面劍麻單纖維拔出有限元模型 60
4.3.2 多界面劍麻單纖維拔出過程內(nèi)部應(yīng)力分布及界面失效機制 65
4.4 植物纖維增強復(fù)合材料層間斷裂模擬 70
4.4.1 多界面劍麻纖維增強復(fù)合材料層間斷裂有限元模型 70
4.4.2 多界面劍麻纖維增強復(fù)合材料I型層間斷裂破壞過程內(nèi)部應(yīng)力分布及界面失效機制 75
附錄A 雙界面單纖維拔出模型系數(shù) 80
A.1 階段一和階段二的黏結(jié)區(qū)的應(yīng)力傳遞 80
A.2 階段一和階段二的脫黏區(qū)的應(yīng)力傳遞 82
A.3 階段一和階段二的相關(guān)系數(shù) 83
參考文獻 85
第5章 植物纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能 87
5.1 空腔對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 87
5.2 紗線打捻對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 93
5.2.1 打捻工藝參數(shù)對植物纖維及其紗線力學(xué)性能的影響 94
5.2.2 打捻工藝參數(shù)對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 99
5.3 納米改性植物纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能 108
5.3.1 碳納米管改性植物纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能 108
5.3.2 納米微晶纖維素改性植物纖維增強復(fù)合材料的界面性能 112
5.4 混雜植物纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能 117
5.4.1 混雜比對植物纖維混雜復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 118
5.4.2 鋪層順序?qū)χ参锢w維混雜復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 120
5.4.3 植物纖維混雜復(fù)合材料的層間性能 121
參考文獻 123
第6章 植物纖維增強復(fù)合材料的物理性能 125
6.1 植物纖維及其復(fù)合材料的聲學(xué)性能 125
6.1.1 植物纖維增強復(fù)合材料的吸聲性能 125
6.1.2 植物纖維增強復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能 129
6.2 植物纖維增強復(fù)合材料的熱性能 131
6.2.1 植物纖維增強復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能 131
6.2.2 植物纖維增強復(fù)合材料導(dǎo)熱理論模型 133
6.3 植物纖維增強復(fù)合材料的介電性能 139
6.4 植物纖維增強復(fù)合材料的阻尼性能 142
6.5 植物纖維增強復(fù)合材料的阻燃性能 144
6.5.1 阻燃劑DOPO對植物纖維增強復(fù)合材料阻燃性能的影響 145
6.5.2 阻燃改性對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 148
參考文獻 150
第7章 植物纖維增強復(fù)合材料的老化 151
7.1 植物纖維增強復(fù)合材料的濕熱老化 151
7.1.1 植物纖維增強復(fù)合材料的吸水行為 151
7.1.2 植物纖維增強復(fù)合材料在濕熱老化條件下的力學(xué)性能 154
7.1.3 植物纖維增強復(fù)合材料的濕熱老化機制 157
7.2 植物纖維增強復(fù)合材料的紫外老化 159
7.2.1 紫外老化對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 159
7.2.2 植物纖維增強復(fù)合材料的紫外老化機制 160
7.3 植物纖維增強復(fù)合材料的霉菌老化 162
7.3.1 霉菌老化對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 162
7.3.2 改善植物纖維增強復(fù)合材料抗菌性能的探索 164
參考文獻 165
第8章 植物纖維增強復(fù)合材料生命周期評價 167
8.1 生命周期評價方法概述 167
8.1.1 生命周期評價的定義與技術(shù)框架 167
8.1.2 生命周期評價方法的發(fā)展 170
8.2 植物纖維增強復(fù)合材料生命周期評價 171
8.2.1 目的與范圍 171
8.2.2 功能單元 172
8.2.3 生命周期清單分析 173
8.2.4 生命周期影響評價 176
8.2.5 生命周期影響評價的結(jié)果和解釋 178
8.3 玻璃纖維增強復(fù)合材料與植物纖維增強復(fù)合材料的生命周期評價對比 181
8.3.1 特征化評價結(jié)果和對比 182
8.3.2 歸一化與加權(quán)評價的結(jié)果與對比 184
參考文獻 185
第9章 植物纖維增強復(fù)合材料應(yīng)用 187
參考文獻 192
叢書序
前言
第1章 緒論 1
參考文獻 4
第2章 植物纖維 5
2.1 概述 5
2.2 化學(xué)組成 8
2.3 微觀結(jié)構(gòu) 9
2.4 力學(xué)性能 15
參考文獻 18
第3章 植物纖維增強復(fù)合材料成型工藝 20
3.1 植物纖維表面處理方法 20
3.1.1 植物纖維的物理改性處理 20
3.1.2 植物纖維的化學(xué)改性處理 21
3.2 植物纖維增強復(fù)合材料成型工藝 22
3.2.1 模壓成型 22
3.2.2 熱壓罐成型 23
3.2.3 樹脂傳遞模塑成型 23
3.2.4 其他成型工藝 24
3.3 成型工藝參數(shù)對植物纖維增強復(fù)合材料性能的影響 25
3.3.1 壓力影響 26
3.3.2 溫度影響 30
3.3.3 空腔影響 36
參考文獻 46
第4章 植物纖維增強復(fù)合材料界面 48
4.1 植物纖維增強復(fù)合材料多層級界面性能及失效行為 48
4.2 植物纖維增強復(fù)合材料多層級界面細(xì)觀力學(xué)理論 52
4.2.1 雙界面劍麻單纖維拔出模型 52
4.2.2 雙界面劍麻單纖維拔出過程內(nèi)部應(yīng)力分布及界面失效機制 57
4.3 植物纖維增強復(fù)合材料多層級界面的數(shù)值模擬 59
4.3.1 多界面劍麻單纖維拔出有限元模型 60
4.3.2 多界面劍麻單纖維拔出過程內(nèi)部應(yīng)力分布及界面失效機制 65
4.4 植物纖維增強復(fù)合材料層間斷裂模擬 70
4.4.1 多界面劍麻纖維增強復(fù)合材料層間斷裂有限元模型 70
4.4.2 多界面劍麻纖維增強復(fù)合材料I型層間斷裂破壞過程內(nèi)部應(yīng)力分布及界面失效機制 75
附錄A 雙界面單纖維拔出模型系數(shù) 80
A.1 階段一和階段二的黏結(jié)區(qū)的應(yīng)力傳遞 80
A.2 階段一和階段二的脫黏區(qū)的應(yīng)力傳遞 82
A.3 階段一和階段二的相關(guān)系數(shù) 83
參考文獻 85
第5章 植物纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能 87
5.1 空腔對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 87
5.2 紗線打捻對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 93
5.2.1 打捻工藝參數(shù)對植物纖維及其紗線力學(xué)性能的影響 94
5.2.2 打捻工藝參數(shù)對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 99
5.3 納米改性植物纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能 108
5.3.1 碳納米管改性植物纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能 108
5.3.2 納米微晶纖維素改性植物纖維增強復(fù)合材料的界面性能 112
5.4 混雜植物纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能 117
5.4.1 混雜比對植物纖維混雜復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 118
5.4.2 鋪層順序?qū)χ参锢w維混雜復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 120
5.4.3 植物纖維混雜復(fù)合材料的層間性能 121
參考文獻 123
第6章 植物纖維增強復(fù)合材料的物理性能 125
6.1 植物纖維及其復(fù)合材料的聲學(xué)性能 125
6.1.1 植物纖維增強復(fù)合材料的吸聲性能 125
6.1.2 植物纖維增強復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能 129
6.2 植物纖維增強復(fù)合材料的熱性能 131
6.2.1 植物纖維增強復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能 131
6.2.2 植物纖維增強復(fù)合材料導(dǎo)熱理論模型 133
6.3 植物纖維增強復(fù)合材料的介電性能 139
6.4 植物纖維增強復(fù)合材料的阻尼性能 142
6.5 植物纖維增強復(fù)合材料的阻燃性能 144
6.5.1 阻燃劑DOPO對植物纖維增強復(fù)合材料阻燃性能的影響 145
6.5.2 阻燃改性對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 148
參考文獻 150
第7章 植物纖維增強復(fù)合材料的老化 151
7.1 植物纖維增強復(fù)合材料的濕熱老化 151
7.1.1 植物纖維增強復(fù)合材料的吸水行為 151
7.1.2 植物纖維增強復(fù)合材料在濕熱老化條件下的力學(xué)性能 154
7.1.3 植物纖維增強復(fù)合材料的濕熱老化機制 157
7.2 植物纖維增強復(fù)合材料的紫外老化 159
7.2.1 紫外老化對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 159
7.2.2 植物纖維增強復(fù)合材料的紫外老化機制 160
7.3 植物纖維增強復(fù)合材料的霉菌老化 162
7.3.1 霉菌老化對植物纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 162
7.3.2 改善植物纖維增強復(fù)合材料抗菌性能的探索 164
參考文獻 165
第8章 植物纖維增強復(fù)合材料生命周期評價 167
8.1 生命周期評價方法概述 167
8.1.1 生命周期評價的定義與技術(shù)框架 167
8.1.2 生命周期評價方法的發(fā)展 170
8.2 植物纖維增強復(fù)合材料生命周期評價 171
8.2.1 目的與范圍 171
8.2.2 功能單元 172
8.2.3 生命周期清單分析 173
8.2.4 生命周期影響評價 176
8.2.5 生命周期影響評價的結(jié)果和解釋 178
8.3 玻璃纖維增強復(fù)合材料與植物纖維增強復(fù)合材料的生命周期評價對比 181
8.3.1 特征化評價結(jié)果和對比 182
8.3.2 歸一化與加權(quán)評價的結(jié)果與對比 184
參考文獻 185
第9章 植物纖維增強復(fù)合材料應(yīng)用 187
參考文獻 192
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