海洋工程聚合物基復(fù)合材料

適讀人群 ：本書主要面對從事海洋工程建設(shè)工作的科學(xué)工作者、研究人員及技術(shù)工人，能為其提供關(guān)于聚合物基復(fù)合材料的全面認(rèn)識；同時(shí)能為聚合物基復(fù)合材料專業(yè)的本科生、研究生、教師及學(xué)者提供參考。

國家出版基金項(xiàng)目、“十三五”國家重點(diǎn)圖書，是在中國工程院“中國海洋工程關(guān)鍵材料發(fā)展戰(zhàn)略研究”重大咨詢項(xiàng)目的支持完成的。要面對從事海洋工程建設(shè)工作的科學(xué)工作者、研究人員及技術(shù)工人，能為其提供關(guān)于聚合物基復(fù)合材料的全面認(rèn)識，為海洋工程建設(shè)事業(yè)提供幫助。

第1章緒論

1.1海洋環(huán)境1

1.2聚合物基復(fù)合材料的定義5

1.3聚合物基復(fù)合材料的命名及分類5

1.3.1復(fù)合材料的命名5

1.3.2復(fù)合材料的分類6

1.4我國海洋工程用復(fù)合材料的發(fā)展意義與思考6

1.4.1復(fù)合材料對海軍艦艇的發(fā)展意義6

1.4.2復(fù)合材料在海工裝備中應(yīng)用的優(yōu)勢8

1.4.3我國海洋工程用復(fù)合材料中的應(yīng)用差距9

1.4.4海洋工程復(fù)合材料面臨的問題探討9

參考文獻(xiàn)11

第2章海洋工程聚合物基復(fù)合材料的材料體系

2.1纖維增強(qiáng)材料及其織物12

2.1.1玻璃纖維及其織物12

2.1.2碳纖維及其織物20

2.1.3芳綸纖維及其織物31

2.1.4超高分子量聚乙烯纖維36

2.1.5碳納米纖維40

2.2樹脂基體材料43

2.2.1概述43

2.2.2不飽和聚酯樹脂44

2.2.3乙烯基樹脂45

2.2.4環(huán)氧樹脂47

2.2.5雙馬來酰亞胺樹脂50

2.2.6聚酰亞胺樹脂52

2.2.7氰酸酯樹脂53

2.2.8聚芳醚類熱塑性樹脂54

2.2.9雜萘聯(lián)苯聚芳醚58

2.3夾芯材料60

2.3.1泡沫夾芯60

2.3.2巴薩木61

參考文獻(xiàn)61

第3章海洋工程聚合物基復(fù)合材料的成型方法

3.1液體模塑成型工藝65

3.1.1液體模塑成型工藝簡介65

3.1.2液體模塑成型工藝類型65

3.1.3設(shè)備及輔助用具70

3.1.4預(yù)成型體72

3.2纏繞成型工藝74

3.2.1纏繞成型工藝簡介74

3.2.2纖維纏繞工藝類型75

3.2.3設(shè)備及輔助用具81

3.3拉擠成型工藝83

3.3.1拉擠成型工藝簡介83

3.3.2拉擠成型工藝類型85

3.3.3設(shè)備及輔助用具87

3.4模壓成型工藝89

3.4.1模壓成型工藝簡介89

3.4.2模壓成型工藝類型90

3.4.3設(shè)備及輔助用具91

3.4.4模壓料95

3.5熱壓罐成型工藝96

3.5.1熱壓罐成型工藝簡介96

3.5.2設(shè)備及輔助用具97

3.5.3預(yù)浸料99

3.6噴射成型工藝102

3.6.1噴射成型工藝簡介102

3.6.2成型設(shè)備103

3.7手糊成型工藝104

3.7.1手糊成型工藝簡介104

3.7.2設(shè)備及輔助用具105

3.8注射成型工藝106

3.8.1注射成型工藝簡介106

3.8.2設(shè)備和輔助用具107

參考文獻(xiàn)108

第4章海洋工程聚合物基復(fù)合材料的性能表征

4.1組成材料性能表征111

4.1.1纖維111

4.1.2織物114

4.1.3基體樹脂118

4.1.4預(yù)浸料121

4.2復(fù)合材料基本性能表征122

4.2.1復(fù)合材料物理性能表征122

4.2.2復(fù)合材料力學(xué)性能表征123

4.3復(fù)合材料耐海洋環(huán)境表征126

4.3.1耐老化性能126

4.3.2應(yīng)力腐蝕131

4.3.3耐沖刷性能132

4.3.4耐空蝕性能132

4.3.5耐深海環(huán)境性能133

4.4復(fù)合材料功能性表征134

4.4.1阻尼性能134

4.4.2聲學(xué)性能136

4.4.3隱身性能138

4.4.4防火性能140

4.5無損檢測143

4.5.1超聲無損檢測147

4.5.2激光錯(cuò)位散斑檢測148

4.5.3X射線檢測149

4.6質(zhì)量一致性評價(jià)150

參考文獻(xiàn)152

第5章海洋工程聚合物基復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

5.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及要求154

5.1.1設(shè)計(jì)特點(diǎn)154

5.1.2海洋環(huán)境、功能性、動(dòng)力學(xué)、驗(yàn)證等方面的要求156

5.2設(shè)計(jì)原則與一般流程158

5.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般原則158

5.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般流程159

5.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選材及工藝160

5.3.1海洋工程對材料的一般性要求161

5.3.2材料選材原則162

5.3.3海洋工程用聚合物基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)對成型工藝的一般性要求164

5.4結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)選型165

5.4.1層合板加筋結(jié)構(gòu)165

5.4.2層合板夾芯結(jié)構(gòu)166

5.4.3多層結(jié)構(gòu)166

5.5結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度的設(shè)計(jì)分析167

5.5.1復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)167

5.5.2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)168

5.5.3復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)169

5.5.4復(fù)合材料結(jié)構(gòu)屈曲設(shè)計(jì)169

5.5.5許用值的確定及應(yīng)用170

5.5.6安全系數(shù)171

5.6功能性設(shè)計(jì)171

5.6.1聲學(xué)設(shè)計(jì)171

5.6.2動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)178

5.6.3隱身設(shè)計(jì)182

5.7復(fù)合材料連接設(shè)計(jì)188

5.7.1復(fù)合材料連接的分類與特點(diǎn)188

5.7.2機(jī)械連接設(shè)計(jì)189

5.7.3膠接連接設(shè)計(jì)192

5.8環(huán)境影響及防護(hù)196

5.9復(fù)合材料維修設(shè)計(jì)198

5.9.1復(fù)合材料損傷類型及檢測198

5.9.2復(fù)合材料損傷的維修200

參考文獻(xiàn)201

第6章聚合物基復(fù)合材料在海洋工程中的應(yīng)用與展望

6.1復(fù)合材料在軍用艦艇上的應(yīng)用203

6.1.1復(fù)合材料的優(yōu)勢及典型應(yīng)用部位203

6.1.2中小型隱身艦艇205

6.1.3反水雷艦艇207

6.1.4護(hù)衛(wèi)艦210

6.1.5導(dǎo)彈驅(qū)逐艦211

6.1.6潛艇213

6.2復(fù)合材料在民用船舶領(lǐng)域的應(yīng)用216

6.2.1漁業(yè)船舶217

6.2.2公務(wù)船219

6.2.3客運(yùn)渡輪220

6.2.4救生艇221

6.2.5娛樂性船舶223

6.3船舶構(gòu)件227

6.3.1復(fù)合材料船體227

6.3.2船舶上層建筑228

6.3.3復(fù)合材料桅桿229

6.3.4推進(jìn)系統(tǒng)230

6.3.5復(fù)合材料在二級結(jié)構(gòu)、機(jī)械和裝備上的應(yīng)用231

6.4海洋能源領(lǐng)域用聚合物基復(fù)合材料233

6.4.1近海工程233

6.4.2海洋鉆井平臺及深水油田237

6.4.3復(fù)合材料管道設(shè)備238

6.4.4系泊系統(tǒng)240

6.4.5浮標(biāo)系統(tǒng)241

6.4.6發(fā)電設(shè)備242

6.5深潛設(shè)備246

6.5.1深潛設(shè)備的發(fā)展歷史246

6.5.2深潛設(shè)備的應(yīng)用部位248

6.6海洋工程聚合物基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢與建議251

6.6.1針對海洋工程聚合物基復(fù)合材料發(fā)展的技術(shù)性建議251

6.6.2針對海洋工程聚合物基復(fù)合材料發(fā)展的政策性建議252

參考文獻(xiàn)253

索引258

海洋工程聚合物基復(fù)合材料》是國家出版基金項(xiàng)目“海洋工程材料叢書”的分冊之一。

本書以基本概念的引入和基礎(chǔ)知識的講解為切入點(diǎn)，介紹了海洋工程聚合物基復(fù)合材料的原材料體系、成型工藝、性能檢測、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的應(yīng)用實(shí)例，對其在我國今后海洋工程建設(shè)中的發(fā)展前景做了展望，書中介紹了多種材料的常用牌號，以及常用制備工藝的工藝流程和設(shè)備示意圖，能讓從事不同研究方向的讀者都能有所收獲，進(jìn)而為海洋工程的建設(shè)提供幫助。

本書主要面對從事海洋工程建設(shè)工作的科學(xué)工作者、研究人員及技術(shù)工人，能為其提供關(guān)于聚合物基復(fù)合材料的全面認(rèn)識；同時(shí)能為聚合物基復(fù)合材料專業(yè)的本科生、研究生、教師及學(xué)者提供參考。

肇研，北京航空航天大學(xué)，教授 博導(dǎo)，2002 年于北京航空航天大學(xué)獲得工學(xué)博士學(xué)位，2002 年至2005 年期間分別在德國和加拿大做訪問學(xué)者。2005年回北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院繼續(xù)工作。近年來主要從事先進(jìn)聚合物基復(fù)合材料和納米材料等領(lǐng)域的研究工作，包括復(fù)合材料界面、濕熱老化性能及電磁性能等方面的研究，納米材料（如碳納米管、石墨烯等）的制備方法、分散特性和表面功能化等研究。承擔(dān)及參加國家“863”、 國防“973”、總裝預(yù)研、基礎(chǔ)科研等十幾項(xiàng)課題的研究工作。分別獲得國防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)一項(xiàng)。在該領(lǐng)域的國際和國內(nèi)期刊發(fā)表論文百余篇，獲批發(fā)明專利十二項(xiàng)、實(shí)用新型一項(xiàng)。

本書闡述聚合物基復(fù)合材料的基本概念、基本原理和基本性能。內(nèi)容包括：組分材料、復(fù)合材料工藝、復(fù)合材料性能、增強(qiáng)材料、基體材料、聚合物基復(fù)合材料的界面、聚合物基復(fù)合材料的其他性能等。

內(nèi)容簡介

海洋是人類生存環(huán)境中最重要的一部分，有志于成為船舶與海洋工程專業(yè)工程師的學(xué)子們有必要先對海洋工程有一個(gè)總的、較全面的了解?！逗Ｑ蠊こ袒A(chǔ)》內(nèi)容豐富全面、涵蓋了船舶、探測等各個(gè)方面。

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