先进复合材料的制造工艺(精)/民机先进制造工艺技术系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 复合材料
• 精/民机先进制造工艺技术系列
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出版社： 上海交大

ISBN：9787313163004

商品编码：27349223051

开本：16

出版时间：2016-12-01

基本信息

• 商品名称：**复合材料的制造工艺(精)/民机**制造工艺技术系列
• 作者：(美)F·C·坎贝尔|总主编:林忠钦|译者:戴棣//朱月琴
• 定价：195
• 出版社：上海交大
• ISBN号：9787313163004

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2016-12-01
• 印刷时间：2016-12-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：精装
• 页数：384
• 字数：492千字

内容提要

F·C·坎贝尔著的《**复合材料的制造工艺( 精)/民机**制造工艺技术系列》意在满足希望深入 了解树脂基复合材料制造技术的读者需求。书中介绍 了树脂基复合材料的构成、主要的增强纤维和基体树 脂类型、树脂基复合材料的性能特点及其主要用途。
    着重和系统地阐述了制造树脂基复合材料产品所采用 的各类方法，以及不同方法的工艺原理、质量控制影 响因素、模具形式和适用对象。此外，书中还对复合 材料产品制造和使用过程涉及的胶接、加工、装配、 无损检测和修理问题进行了讨论。对于从事复合材料 生产的技术人员和高校相关专业的学生，本书可以起 到很好的帮助作用。
    

作者简介

Flake C．Campbell是波音公司鬼怪工厂研发机构制造技术领域的**技术院士，目前负责**复合材料和金属结构方面的研发项目。他在波音34年的职业生涯可均分为工程和制造两个部分，先后在工程试验部、制造研发部、三大***项目中的复合材料工程部和生产运营部门工作。他在成为**技术院士之前，在圣路易斯运营部的制造工艺改进部门做了5年部长，在**制造技术部做了9年部长。拥有金属工程学士和硕士学位以及MBA学位。

目录

1 复合材料和工艺概论：需要特殊工艺的特殊材料
1.1 层压板
1.2 纤维
1.3 基体
1.4 材料产品形式
1.5 制造工艺综述
1.6 复合材料的优缺点
1.7 应用
1.8 总结
参考文献
2 纤维及增强体：提供强度的丝材
2.1 纤维术语
2.2 玻璃纤维
2.3 芳纶纤维
2.4 超高分子量聚乙烯(UHMPE)纤维
2.5 碳纤维和石墨纤维
2.6 机织物
2.7 增强毡
2.8 短切纤维
2.9 预浸料制造
2.10 总结
参考文献
3 热固性树脂：维系丝材的胶黏剂
3.1 热固性基体
3.2 聚酯树脂
3.3 环氧树脂
3.4 双马来酰亚胺树脂
3.5 氰酸酯树脂
3.6 聚酰亚胺树脂
3.7 酚醛树脂
3.8 增韧方法
3.9 物理化学试验和质量控制
3.10 化学试验
3.11 流变试验
3.12 热分析
3.13 玻璃化转变温度
3.14 总结
参考文献
4 固化用模具：迟早需要的投入
4.1 一般性考虑
4.2 对热相关问题的处理
4.3 模具制造
4.4 总结
参考文献
5 铺叠：成本的主要动因
5.1 预浸料控制
5.2 铺叠间环境
5.3 模具准备
5.4 手工铺叠的铺层剪裁
5.5 铺叠

先进复合材料的制造工艺：从理论到实践的深度解析 本书旨在为读者提供一个关于先进复合材料制造工艺的全面、深入的理解。我们将从材料的本质特性出发，逐步探讨其在现代工程领域中的关键作用，并重点聚焦于一系列精妙且复杂的制造技术。本书不仅涵盖了基础理论，更注重实际应用，旨在帮助读者掌握先进复合材料的生产精髓，应对日益严峻的工程挑战。 第一章：先进复合材料概述与发展趋势 本章将首先界定“先进复合材料”的概念，区分其与传统材料的根本差异，并深入分析其结构、性能以及在航空航天、汽车、能源、体育用品等众多领域的广泛应用。我们将详细阐述为什么这些材料在追求轻质化、高强度、高韧性、耐腐蚀以及优异的疲劳性能等特性时，成为了不可或缺的选择。 接着，我们将回顾先进复合材料的发展历程，从早期的玻璃纤维增强塑料（GFRP）到碳纤维增强塑料（CFRP）、陶瓷基复合材料（CMC）以及金属基复合材料（MMC），梳理不同代次材料的特点和技术演进。同时，我们还会对复合材料的未来发展趋势进行展望，包括纳米复合材料、智能复合材料、生物基复合材料以及更环保、可持续的制造技术。理解这些宏观背景，将有助于读者更好地把握后续具体制造工艺的重要性与价值。 第二章：先进复合材料的微观结构与性能表征 要掌握复合材料的制造工艺，首先需要理解其内在的微观结构如何影响宏观性能。本章将深入探讨增强体（如纤维）与基体（如树脂、陶瓷、金属）之间的相互作用，包括界面结合、微裂纹萌生与扩展等关键因素。我们将详细介绍不同纤维类型（碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄黄纤维等）的微观形貌、力学特性以及在复合材料中的作用。 同时，本章还将阐述表征先进复合材料性能的常用方法。这包括但不限于拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、疲劳试验、断裂韧性试验等力学性能测试，以及扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等微观结构观察技术。此外，我们还将介绍非破坏性检测（NDT）技术，如超声波检测（UT）、X射线成像、热成像等，它们在确保产品质量和评估结构完整性方面至关重要。对这些基础知识的深刻理解，是后续理解和优化制造工艺的前提。 第三章：预浸料（Prepreg）制造工艺 预浸料是当今先进复合材料制造中最普遍和高效的材料形式之一。本章将详细介绍预浸料的制备过程。首先，我们将探讨不同类型的预浸料，包括碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料等，以及它们所使用的树脂体系（环氧树脂、聚酰亚胺、双马树脂等）的特点。 预浸料的制造主要涉及纤维的铺层和树脂的浸渍。我们将详细介绍干法铺丝（Dry Filament Winding）和湿法铺丝（Wet Filament Winding）技术，以及各种预浸料生产线的工作原理，包括纤维的预处理、树脂混合与涂覆、预浸料的卷绕成型等关键步骤。此外，我们还将讨论预浸料的储存要求、寿命控制以及如何保证其高质量和均匀性。 第四章：铺层（Lay-up）工艺详解 铺层是预浸料复合材料成型的基础。本章将对各种铺层技术进行详尽的介绍。 手工铺层（Hand Lay-up）： 尽管是传统工艺，但在某些应用中仍有其优势。我们将分析其操作流程、模具选择、铺层顺序、纤维方向的控制以及手工铺层中可能遇到的问题及解决方案。 自动铺带（Automated Tape Laying, ATL）与自动铺丝（Automated Fiber Placement, AFP）： 这两种自动化技术是现代大型复合材料结构制造的关键。我们将深入解析ATL和AFP的工作原理，包括铺带/铺丝头的运动控制、材料的放置精度、带材/丝束的裁剪与搭接、以及如何通过软件进行路径规划和工艺参数优化。重点会放在如何利用自动化技术提高生产效率、降低成本、提升产品一致性。 铺层质量控制： 无论是手工还是自动化铺层，质量控制都至关重要。我们将讨论如何检查铺层顺序、纤维取向、层间搭接、是否存在气泡或褶皱等缺陷，以及相关的质量标准和检测方法。 第五章：固化（Curing）工艺与设备 固化是使复合材料获得最终力学性能的关键步骤。本章将详细阐述各种固化技术及其背后的科学原理。 热压罐（Autoclave）固化： 这是制造高性能复合材料最常用也是最可靠的方法。我们将详细介绍热压罐的结构、工作原理、温度、压力和时间控制的工艺曲线，以及如何通过热压罐实现优异的基体填充、气泡去除和结构致密化。我们还将探讨不同树脂体系在热压罐中的固化行为和关键工艺参数。 真空辅助树脂灌注（Vacuum Assisted Resin Infusion, VARI）/树脂传递模塑（Resin Transfer Molding, RTM）工艺： 这两种非热压罐工艺在成本和设备投资上具有优势。我们将深入分析 VARI 和 RTM 的工艺流程，包括干纤维的预制、模具设计、树脂的注入、固化过程以及产品的脱模。重点将放在如何优化树脂流动、避免干斑和 void 的产生。 模压（Compression Molding）与挤出成型（Pultrusion）： 这些工艺适用于大批量生产特定形状的复合材料构件。我们将介绍它们的设备特点、工艺流程以及在不同应用中的优势。 固化过程监测： 为了保证固化质量，我们将介绍在线监测技术，如差示扫描量热法（DSC）、红外光谱（IR）等，以及如何利用这些技术实时评估树脂的固化程度和热历史。 第六章：后处理与表面处理工艺 一旦复合材料构件成型并固化，还需要进行一系列的后处理才能达到最终的使用要求。 脱模（Demolding）： 介绍各种脱模剂的选择、使用方法以及脱模过程中可能遇到的问题。 修边与打磨（Trimming and Machining）： 探讨复合材料特有的切削加工特性，以及如何选择合适的工具和工艺参数，避免纤维撕裂、分层等缺陷。 表面处理（Surface Treatment）： 包括打磨、底漆、喷涂、电镀等，以改善材料的外观、耐候性、阻燃性或导电性。 粘接与连接（Bonding and Joining）： 复合材料的连接通常采用粘接或机械连接。我们将详细介绍不同类型的粘接剂、粘接工艺以及机械连接（如螺栓连接、铆接）的优化方法，并强调在连接过程中避免应力集中。 第七章：先进复合材料制造中的质量控制与检测 质量是复合材料制造的核心。本章将系统阐述贯穿整个制造过程的质量控制策略。 原材料的质量控制： 包括纤维、树脂、填料等原材料的性能检测和供应商管理。 过程中的质量监控： 重点关注铺层过程中的精度、树脂含量、纤维取向等关键参数的实时监控，以及固化过程中的温度、压力、时间等参数的精确控制。 成品检测： 除了第二章提到的力学性能和微观结构表征，本章将重点介绍非破坏性检测（NDT）技术在成品质量评估中的应用，包括超声波检测、X射线成像、热成像、涡流检测等，以及它们在检测分层、气泡、空隙、夹杂物等缺陷方面的原理和应用。 失效分析（Failure Analysis）： 当产品出现失效时，如何通过系统性的分析手段，追溯失效原因，并为改进工艺提供依据。 第八章：特定应用领域的复合材料制造工艺案例 为了使理论知识更具象化，本章将选取几个代表性的应用领域，深入剖析其复合材料制造工艺的特点和挑战。 航空航天领域： 以飞机结构件（如机翼、机身、尾翼）、发动机叶片等为例，分析其对材料性能、制造精度、可靠性的极端要求，以及热压罐固化、自动化铺层等先进工艺的应用。 汽车工业： 以轻量化车身、底盘结构、车轮等为例，探讨成本敏感性、生产效率以及材料选择上的权衡，并介绍 RTM、 VARI 等工艺在该领域的应用。 风力发电领域： 以风力发电机叶片为例，分析其超大尺寸、复杂曲面成型的挑战，以及长纤维缠绕、模压等工艺的特点。 体育用品领域： 以自行车架、网球拍、高尔夫球杆等为例，探讨如何通过精细的工艺控制，实现性能与轻质化的最佳结合。 第九章：先进复合材料制造的挑战与未来发展方向 本章将对当前先进复合材料制造领域面临的主要挑战进行梳理，例如： 成本控制： 如何在保证性能的前提下，降低原材料和生产成本。 生产效率： 如何进一步提高自动化和智能化水平，缩短生产周期。 绿色制造与可持续性： 如何开发更环保的树脂体系、回收利用技术，减少对环境的影响。 标准化与认证： 如何建立更加完善的行业标准和认证体系，促进复合材料的广泛应用。 最后，我们将展望先进复合材料制造的未来发展方向，包括： 智能化制造： AI、大数据在工艺优化、质量控制中的应用。 增材制造（3D打印）复合材料： 探索新型的复合材料3D打印技术及其应用潜力。 功能化复合材料： 开发集结构与功能于一体的智能复合材料。 多尺度模拟与设计： 利用先进的仿真技术，实现更高效的材料设计和工艺优化。 本书力求做到内容丰富、逻辑清晰、理论联系实际，希望能为从事先进复合材料研发、生产、应用及教学的研究人员、工程师和学生提供宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一名材料科学领域的退休研究员，我依然对新兴材料和制造技术保持着浓厚的兴趣。虽然我已经离开一线多年，但《先进复合材料的制造工艺(精)/民机先进制造工艺技术系列》这本书吸引了我，让我希望能回顾和更新我的知识体系。我尤其期待书中对复合材料制造工艺发展趋势的探讨，例如，关于可持续制造、绿色工艺的介绍，以及如何减少制造过程中的能源消耗和废弃物产生。书中对先进检测技术，如在线监测、智能传感等在复合材料制造中的应用，也让我倍感好奇。我希望能够看到一些关于新一代复合材料（如纳米复合材料、陶瓷基复合材料等）在航空领域的制造挑战和解决方案。这本书的“民机”定位，也让我联想到过去一些经典的航空材料研发历史，希望书中能有所提及，并与当下的先进制造技术相结合，形成历史与未来的对话。

评分☆☆☆☆☆

作为一名机械工程专业的学生，我一直渴望找到一本能系统性地梳理先进复合材料制造工艺的书籍。市面上充斥着各种碎片化的技术资料，但缺乏一种能够建立起整体认知的框架。《先进复合材料的制造工艺(精)/民机先进制造工艺技术系列》这本书的出现，恰好填补了这一空白。它不仅列举了各种制造技术，更重要的是，它可能会深入探讨每种工艺背后的力学原理、热力学规律以及化学反应过程。例如，在纤维缠绕工艺部分，我希望能够理解纤维张力、模具转速、树脂体系粘度等参数是如何影响最终产品的强度和刚度的。此外，书中关于质量控制和无损检测的部分也让我非常期待，因为在航空领域，任何微小的缺陷都可能带来灾难性的后果，如何通过先进的工艺手段来保证产品的可靠性是至关重要的。这本书的“精”字，预示着它在内容深度和专业性上应该有相当的造诣，这正是我需要的。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一本百科全书！我一直对材料科学领域非常感兴趣，尤其是复合材料在现代工业中的应用。当我看到《先进复合材料的制造工艺(精)/民机先进制造工艺技术系列》这个书名时，就立刻被它吸引住了。从目录上看，它涵盖了从基础理论到各种先进的制造技术的方方面面。我特别期待学习到不同类型复合材料的成型方法，比如热压罐工艺、RTM（树脂传递模塑）工艺，以及它们的优缺点和适用范围。书中对原材料的选择、预浸料的制备、固化过程的控制等细节的阐述，无疑能帮助我更深入地理解复合材料的性能是如何被制造工艺决定的。而且，这本书将目光聚焦在民用航空领域，这让我对它在飞机制造中的具体应用充满了好奇。我希望书中能有相关的案例分析，展示如何通过精密的制造工艺来提升飞机的性能、减轻重量，从而实现更高的燃油效率和安全性。对我这样的业余爱好者来说，一本既有深度又不失广度的专业书籍是难得的学习资源。

评分☆☆☆☆☆

我是一家航空制造企业的工程师，日常工作就与复合材料打交道。我们公司一直在寻求提升生产效率和产品质量的途径，所以对各种先进的制造技术都非常关注。《先进复合材料的制造工艺(精)/民机先进制造工艺技术系列》这本书的出现，无疑是我期待已久的。我希望书中能详细介绍目前主流的复合材料制造工艺，比如自动化铺丝、铺带技术，以及它们在大型复杂构件制造中的优势。更重要的是，我非常希望书中能提供关于工艺参数优化和生产过程模拟方面的经验和指导。例如，如何通过数值模拟来预测固化过程中可能出现的应力集中，以及如何调整工艺参数来避免这些问题。书中对数字制造、智能制造在复合材料领域的应用，如3D打印复合材料的最新进展，也让我充满了期待。如果这本书能提供一些关于成本控制和工艺经济性的分析，那对我们实际生产线的改进将有极大的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

这本《先进复合材料的制造工艺(精)/民机先进制造工艺技术系列》就像一把钥匙，为我打开了通往航空工业核心技术的大门。我一直对飞机是如何制造出来的感到好奇，尤其是那些轻巧而坚固的复合材料部件。我希望这本书能够以一种非常直观和易懂的方式，解释那些复杂的制造流程。例如，关于层压板的制造，我希望能够了解为什么需要特定的铺层顺序，以及在固化过程中如何精确控制温度和压力。书中关于复合材料的损伤容限和疲劳性能的介绍，以及这些性能是如何在制造过程中被赋予的，也是我非常感兴趣的部分。如果书中能够包含一些不同种类复合材料（如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等）的特性对比，以及它们在不同航空部件中的具体应用案例，那就更好了。我希望这本书能让我对“民机”这个词背后的高科技制造工艺有一个更深刻的理解。