層狀結構木質陶瓷材料

《層狀結構木質陶瓷材料》是2017年化學工業出版社出版的圖書，作者：孫德林、余先純。

基本信息

作者：孫德林、余先純 著

出版日期：2017年1月

書號：978-7-122-28242-2

開本：16K　787×1092　1/16

裝幀：平

版次：1版1次

頁數：161頁

內容簡介

本書主要以層狀木質陶瓷為對象，從原材料選用、結構設計、製備工藝的最佳化以及性能與表征方法等方面進行了研究。對以山毛櫸薄木為基材和用碳纖維增強的層狀木質陶瓷的製備工藝與基本性能進行了比較詳細的介紹；並以薄木基層狀木質陶瓷為模板，探析了木基SiC/C層狀複合材料、木基SiO2/SiC/C層狀複合材料、碳基金屬木質陶瓷的製備與表征方法。

本書既有基礎理論，又有實例的比較分析，可供從事生物質碳基材料研究、生產、套用的技術人員參考。

目錄結構

第1章緒論1

1.1木質陶瓷概述1

1.1.1木質陶瓷的特性2

1.1.2木質陶瓷的製備3

1.2木質陶瓷複合材料4

1.2.1木質陶瓷複合材料的種類4

1.2.2木質陶瓷複合材料的合成工藝5

1.3層狀陶瓷材料6

1.3.1層狀陶瓷材料的特性6

1.3.2層狀陶瓷材料的製備6

1.3.3層狀陶瓷材料的套用7

1.4木質陶瓷的國內外研究動態8

1.4.1木質陶瓷的國內外研究狀況9

1.4.2木質陶瓷複合材料的國內外研究狀況13

1.4.3層狀木質陶瓷的國內外研究現狀14

1.4.4國內外的相關研究14

參考文獻16

第2章結構設計與工藝選擇20

2.1層狀陶瓷的增韌機理20

2.2薄木基層狀木質陶瓷的結構設計21

2.2.1基體材料21

2.2.2界面分隔材料21

2.2.3基本結構設計22

2.2.4界面設計22

2.2.5結構模型23

2.3纖維增強層狀木質陶瓷24

2.3.1纖維/樹脂增強層狀結構24

2.3.2碳纖維/玻璃碳增強層狀結構24

2.3.3基材的選擇25

2.3.4增強纖維的選擇25

2.3.5熱固性樹脂的選擇26

2.4燒結設備與工藝26

2.4.1工藝流程26

2.4.2燒結設備29

2.5工藝最佳化與方法31

2.5.1工藝最佳化31

2.5.2常用工藝最佳化方法31

參考文獻34

第3章性能測試與表征方法36

3.1基本結構36

3.1.1光學顯微鏡觀測36

3.1.2電子顯微鏡觀測36

3.2密度、體積收縮率、碳得率、孔隙結構測試37

3.2.1密度變化與顯氣孔率37

3.2.2體積收縮率與碳得率38

3.2.3孔隙結構特徵與表征方法39

3.3物相構成42

3.3.1X射線衍射分析42

3.3.2拉曼光譜分析44

3.3.3紅外光譜分析44

3.4界面結構45

3.4.1高解析度透射電鏡觀測45

3.4.2X射線光電子能譜分析46

3.5力學性能測試47

3.5.1抗彎強度47

3.5.2抗壓強度47

3.5.3拉伸強度47

3.5.4斷裂韌性48

3.5.5摩擦性能49

3.6體積電阻率測試50

3.6.1萬用表測試法50

3.6.2四探針測試法50

參考文獻51

第4章薄木基層狀結構木質陶瓷53

4.1製備方法53

4.1.1PF樹脂/薄木複合材料的製備53

4.1.2層狀木質陶瓷的燒結54

4.2體積收縮率與碳得率54

4.2.1樹脂含量的影響54

4.2.2組坯方式的影響55

4.2.3薄木厚度的影響56

4.2.4複合壓力的影響57

4.2.5燒結溫度的影響57

4.2.6升溫速率的影響58

4.3基本結構及物相構成59

4.3.1基本結構及影響因素59

4.3.2物相構成64

4.4密度變化與孔隙結構71

4.4.1影響因素71

4.4.2孔隙結構及表征76

4.5體積電阻率與導電分析84

4.5.1體積電阻率84

4.5.2導電分析87

4.5.3導電模型88

4.6基本力學性能與分析88

4.6.1抗彎強度及影響因素88

4.6.2抗壓強度及影響因素91

4.6.3摩擦力92

4.6.4黏附力93

4.6.5質量磨損95

4.6.6摩擦係數96

4.7摩擦界面分析97

4.7.1樹脂含量的影響97

4.7.2燒結溫度的影響97

4.8斷裂韌性與結構模型98

4.8.1斷裂韌性影響因素99

4.8.2結構模型101

參考文獻103

第5章碳纖維增強層狀結構木質陶瓷106

5.1概述106

5.2基本結構與技術路線106

5.2.1增強型層狀結構設計106

5.2.2技術路線107

5.3基體材料的準備107

5.3.1液化木材的準備107

5.3.2單片基體材料的製備107

5.3.3基本性能與影響因素109

5.3.4工藝因素對抗彎強度的影響111

5.3.5製備工藝最佳化112

5.3.6工藝因素與基本結構115

5.4增強型層狀木質陶瓷的製備120

5.4.1玻璃碳源的選擇與製備120

5.4.2增強纖維的選擇與處理120

5.4.3複合與燒結工藝121

5.5增強型層狀木質陶瓷的基本結構122

5.5.1層狀結構122

5.5.2微觀結構123

5.5.3界面結構123

5.6基本力學性能125

5.6.1抗彎強度與彈性模量126

5.6.2抗壓強度126

5.6.3抗拉強度127

5.6.4斷裂韌性128

5.6.5摩擦性能129

參考文獻131

第6章界面結構與力學行為分析133

6.1界面結構133

6.1.1基體中的界面133

6.1.2增強材料與基體間的界面135

6.1.3界面區物相構成與演變135

6.2界面結構模型與數字模擬138

6.2.1界面結構模型138

6.2.2數字模擬139

6.3力學行為分析140

6.3.1基於層狀結構的斷裂行為140

6.3.2薄木基層狀結構木質陶瓷的斷裂行為141

6.3.3纖維增強層狀結構的斷裂行為143

6.3.4斷裂行為分析147

參考文獻148

第7章碳基層狀結構複合木質陶瓷150

7.1木基SiC/C層狀複合材料150

7.1.1製備基礎150

7.1.2製備方法151

7.1.3反應原理151

7.1.4性能檢測152

7.2木基SiO2/SiC/C層狀複合材料153

7.2.1製備方法154

7.2.2性能分析154

7.3碳基金屬木質陶瓷156

7.3.1TiC/C木質陶瓷156

7.3.2TiN/C木質陶瓷156

參考文獻159

致謝161