前言章绪论111金属基复合材料概述212金属基复合材料特性413金属基复合材料发展前沿及趋势6131金属基复合材料结构理论的发展7132新型金属基复合材料8133金属基复合材料制造新技术9本章思考题11第2章增强体材料1221增强体的分类13211纤维13212晶须13213颗粒13214其他1422纤维增强体14221碳纤维14222硼纤维16223碳化硅纤维17224氧化铝纤维2023晶须增强体23231晶须的分类23232晶须的物理性质24233晶须的分散2524颗粒增强体2525其他增强体26251金属丝26252碳纳米管27253石墨烯29本章思考题30第3章金属基复合材料的设计3231金属基复合材料设计基础32311复合效应32312复合材料的可设计性34313复合材料设计的研究方法35314复合材料的虚拟设计38315原材料的选择原则3832金属基结构复合材料的设计41321基体的选择41322增强体的选择43323单向连续纤维增强金属基复合材料力学性能设计44324短纤维增强金属复合材料力学性能设计49325颗粒增强金属基复合材料力学性能设计5233金属基功能复合材料的设计55331基体的选择55332功能体的选择56333功能复合材料调整优值的途径56334利用复合效应创造新型功能复合材料58335物理性能设计58336热防护梯度功能材料设计63本章思考题65第4章金属基复合材料的制造技术6741金属基复合材料制造技术概述67411金属基复合材料制造方法的分类67412制造技术应具备的条件67413金属基复合材料制造的关键性技术6842固态制造技术68421粉末冶金技术68422热压和热等静压技术69423热轧、热挤压和热拉技术71424爆炸焊接技术7243液态制造技术72431真空压力浸渗技术72432挤压铸造技术74433液态金属搅拌铸造技术74434液态金属浸渍技术79435共喷沉积技术8144原位自生成技术83441定向凝固法83442反应自生成法8345表面复合技术92451物理气相沉积技术92452化学气相沉积技术93453热喷涂技术93454电镀、化学镀和复合镀技术94本章思考题95第5章金属基复合材料的成形加工9651金属基复合材料液态成形96511常规铸造成形96512特种铸造成形1005133D打印10252金属基复合材料塑性成形105521塑性成形的力学基础105522轧制成形106523挤压成形108524拉拔成形110525超塑性成形11153金属基复合材料连接技术113531连接方法及其特点113532不同连接技术的比较118533新型连接技术11954金属基复合材料机械加工122541切削加工123542磨削加工136本章思考题142第6章金属基复合材料的界面及其表征14361界面的定义14362界面的特征143621界面的结合机制144622界面分类及界面模型145623界面的物理化学特性147624界面的稳定性161625界面结构及界面反应163626界面对性能的影响166627界面优化与界面反应控制16963金属基复合材料的界面设计170631界面结合特性设计170632界面设计优化的系统工程171633计算机模拟在界面设计中的应用17364金属基复合材料的界面表征177641界面组成及成分变化177642界面区的位错分布178643界面强度的表征178644界面残余应力的测定181645界面残余应变的原位测定182646界面断裂的原位观察分析184647界面结构的高分辨观察及其计算机模拟184本章思考题187第7章金属基复合材料的性能18871金属基复合材料的性能简介18872长纤维增强金属基复合材料192721硼纤维增强铝基复合材料193722硼纤维增强镁基复合材料195723碳纤维增强铝基复合材料195724碳纤维增强银基复合材料196725碳纤维增强铜基复合材料197726碳纤维增强铅基复合材料198727碳化硅纤维增强铝基复合材料198728碳化硅纤维增强钛基复合材料199729纤维增强金属间化合物20073短纤维增强金属基复合材料202731短纤维增强铝基复合材料202732短纤维增强锌基复合材料204733短纤维增强镁基复合材料20574晶须增强金属基复合材料205741晶须增强铝基复合材料205742晶须增强镁基复合材料21075颗粒增强金属基复合材料212751颗粒增强铝基复合材料212752颗粒增强镁基复合材料216753颗粒增强锌基复合材料216754颗粒增强铜基复合材料217755颗粒增强钛基复合材料21976混杂增强金属基复合材料性能220761室温力学性能220762耐磨性能221763热物理性能221764高温性能22277内生增强金属基复合材料222771内生增强铝基复合材料222772内生增强钛基复合材料225本章思考题226第8章金属基复合材料的损伤与失效22881金属基复合材料损伤与失效的基本理论228811基体损伤模型228812增强体的失效准则229813界面损伤模型22982金属基复合材料的拉伸损伤及失效229821典型金属基复合材料的损伤分析229822复合材料拉伸失效过程的发展阶段236823组元物理化学相互作用的影响24283金属基复合材料摩擦损伤与失效246831纤维增强金属基复合材料的磨损247832颗粒增强金属基复合材料的磨损24884金属基复合材料疲劳损伤与失效250841金属基复合材料疲劳损伤演化250842疲劳寿命预测256本章思考题258第9章金属基复合材料的应用25991金属基复合材料的应用范围259911航天领域的应用259912航空领域的应用260913军工领域的应用263914陆上交通领域的应用265915电子封装领域的应用268916其他领域的应用27292金属基复合材料的再生与回收利用274921金属基复合材料的再生274922金属基复合材料的回收277923金属基复合材料应用的制约因素277本章思考题280参考文献281前言章绪论111金属基复合材料概述212金属基复合材料特性413金属基复合材料发展前沿及趋势6131金属基复合材料结构理论的发展7132新型金属基复合材料8133金属基复合材料制造新技术9本章思考题11第2章增强体材料1221增强体的分类13211纤维13212晶须13213颗粒13214其他1422纤维增强体14221碳纤维14222硼纤维16223碳化硅纤维17224氧化铝纤维2023晶须增强体23231晶须的分类23232晶须的物理性质24233晶须的分散2524颗粒增强体2525其他增强体26251金属丝26252碳纳米管27253石墨烯29本章思考题30第3章金属基复合材料的设计3231金属基复合材料设计基础32311复合效应32312复合材料的可设计性34313复合材料设计的研究方法35314复合材料的虚拟设计38315原材料的选择原则3832金属基结构复合材料的设计41321基体的选择41322增强体的选择43323单向连续纤维增强金属基复合材料力学性能设计44324短纤维增强金属复合材料力学性能设计49325颗粒增强金属基复合材料力学性能设计5233金属基功能复合材料的设计55331基体的选择55332功能体的选择56333功能复合材料调整优值的途径56334利用复合效应创造新型功能复合材料58335物理性能设计58336热防护梯度功能材料设计63本章思考题65第4章金属基复合材料的制造技术6741金属基复合材料制造技术概述67411金属基复合材料制造方法的分类67412制造技术应具备的条件67413金属基复合材料制造的关键性技术6842固态制造技术68421粉末冶金技术68422热压和热等静压技术69423热轧、热挤压和热拉技术71424爆炸焊接技术7243液态制造技术72431真空压力浸渗技术72432挤压铸造技术74433液态金属搅拌铸造技术74434液态金属浸渍技术79435共喷沉积技术8144原位自生成技术83441定向凝固法83442反应自生成法8345表面复合技术92451物理气相沉积技术92452化学气相沉积技术93453热喷涂技术93454电镀、化学镀和复合镀技术94本章思考题95第5章金属基复合材料的成形加工9651金属基复合材料液态成形96511常规铸造成形96512特种铸造成形1005133D打印10252金属基复合材料塑性成形105521塑性成形的力学基础105522轧制成形106523挤压成形108524拉拔成形110525超塑性成形11153金属基复合材料连接技术113531连接方法及其特点113532不同连接技术的比较118533新型连接技术11954金属基复合材料机械加工122541切削加工123542磨削加工136本章思考题142第6章金属基复合材料的界面及其表征14361界面的定义14362界面的特征143621界面的结合机制144622界面分类及界面模型145623界面的物理化学特性147624界面的稳定性161625界面结构及界面反应163626界面对性能的影响166627界面优化与界面反应控制16963金属基复合材料的界面设计170631界面结合特性设计170632界面设计优化的系统工程171633计算机模拟在界面设计中的应用17364金属基复合材料的界面表征177641界面组成及成分变化177642界面区的位错分布178643界面强度的表征178644界面残余应力的测定181645界面残余应变的原位测定182646界面断裂的原位观察分析184647界面结构的高分辨观察及其计算机模拟184本章思考题187第7章金属基复合材料的性能18871金属基复合材料的性能简介18872长纤维增强金属基复合材料192721硼纤维增强铝基复合材料193722硼纤维增强镁基复合材料195723碳纤维增强铝基复合材料195724碳纤维增强银基复合材料196725碳纤维增强铜基复合材料197726碳纤维增强铅基复合材料198727碳化硅纤维增强铝基复合材料198728碳化硅纤维增强钛基复合材料199729纤维增强金属间化合物20073短纤维增强金属基复合材料202731短纤维增强铝基复合材料202732短纤维增强锌基复合材料204733短纤维增强镁基复合材料20574晶须增强金属基复合材料205741晶须增强铝基复合材料205742晶须增强镁基复合材料21075颗粒增强金属基复合材料212751颗粒增强铝基复合材料212752颗粒增强镁基复合材料216753颗粒增强锌基复合材料216754颗粒增强铜基复合材料217755颗粒增强钛基复合材料21976混杂增强金属基复合材料性能220761室温力学性能220762耐磨性能221763热物理性能221764高温性能22277内生增强金属基复合材料222771内生增强铝基复合材料222772内生增强钛基复合材料225本章思考题226第8章金属基复合材料的损伤与失效22881金属基复合材料损伤与失效的基本理论228811基体损伤模型228812增强体的失效准则229813界面损伤模型22982金属基复合材料的拉伸损伤及失效229821典型金属基复合材料的损伤分析229822复合材料拉伸失效过程的发展阶段236823组元物理化学相互作用的影响24283金属基复合材料摩擦损伤与失效246831纤维增强金属基复合材料的磨损247832颗粒增强金属基复合材料的磨损24884金属基复合材料疲劳损伤与失效250841金属基复合材料疲劳损伤演化250842疲劳寿命预测256本章思考题258第9章金属基复合材料的应用25991金属基复合材料的应用范围259911航天领域的应用259912航空领域的应用260913军工领域的应用263914陆上交通领域的应用265915电子封装领域的应用268916其他领域的应用27292金属基复合材料的再生与回收利用274921金属基复合材料的再生274922金属基复合材料的回收277923金属基复合材料应用的制约因素277本章思考题280参考文献281

金属基复合材料不仅具有高的比强度和比刚度，而且具有耐热、耐磨、热膨胀系数小、抗疲劳性能好等优点，已成为21世纪发展潜力巨大的高性能新材料之一，应用前景十分广阔。本书具有完整的金属基复合材料内容体系，系统介绍了金属基复合材料的增强体材料、设计、制造技术、成形加工、界面及其表征、性能、损伤与失效、应用等，内容新颖，具有鲜明的科研反哺教学和产教融合特色。