胡曙光，男，1957年生，湖北武汉人，工学博士，武汉理工大学首席教授，博士生导师。享受国务院政府特殊津贴，国家新世纪百千万人才工程（第一层次）人选，湖北省有突出贡献中青年专家。国家建材行业科技教育委员会委员、中国硅酸盐学会水泥分会副理事长，美国混凝土学会(ACI)中国分会副理事长，国际结构与材料实验室联合会(RILEM)高级会员，《武汉理工大学学报》、《建筑材料学报》、《华中科技大学学报》、《水泥工程》等副主编、编委。获国家和省部科技奖15项，国家发明专利40多项，发表学术论文200余篇、著作5部，培养研究生90多名。 主要研究方向：先进水泥基复合材料设计理论与制备技术；高性能混凝土研究与应用：环境与生态建筑材料制备原理与应用技术；计算机信息技术在水泥混凝土领域的应用。

第1章 先进水泥基复合材料发展概况

1.1 引言

1.2 传统水泥基材料所面临的挑战

1.3 新型水泥基复合材料的特征与概念

1.4 先进水泥基复合材料研究动态

1.5 先进水泥基复合材料的研究内容与重点

参考文献

第2章 有机物与水泥的界面化学反应

2.1 实验原材料

2.1.1 水泥品种

2.1.2 水泥熟料矿物制备

2.1.3 有机物的选择

2.2 化学反应性的红外光谱研究

2.2.1 实验方法及测试条件

2.2.2 测试结果分析

2.2.3 红外加合谱分析

2.3 水溶性聚合物溶液的性质

2.3.1 聚合物的溶解特性

2.3.2 聚电解质性质

2.3.3 PVA和PAM的化学活性

2.4 X射线光电子能谱研究

2.4.1 XPS技术原理

2.4.2 实验设备及制样方法

2.4.3 测试结果及讨论

2.4.4 俄歇参数分析法

2.5 水化反应体系中的离子浓度变化及热效应

2.5.1 液相中Ca2 和Al3 的浓度变化

2.5.2 水化体系的反应热效应

2.5.3 水化固相的XRD分析

参考文献

第3章 水泥基复合材料的界面组成、结构及其改性

3.1 水泥基材料的界面

3.1.1 界面的概念与黏结类型

3.1.2 水泥基材料的界面研究

3.2 聚合物一铝酸盐水泥界面黏结层的结构模型

3.2.1 高效液相色谱法实验原理

3.2.2 实验方法与结果分析

3.3 界面化学键合层的深度分析

3.3.1 XPS转角深度分析原理

3.3.2 实验方法及条件

3.3.3 PAM与CA单矿水化界面键合层的组成、结构

3.4 纤维增强水泥基复合材料界面特性

3.4.1 纤维水泥基材料界面的细观特性

3.4.2 纤维一基体界面力学模型

3.4.3 纤维一基体界面黏结性能的试验方法

3.4.4 影响纤维与水泥基体界面黏结性能的因素

3.4.5 改善合成纤维一基体黏结性能的措施

3.5 界面改性与偶联剂作用

3.5.1 界面改性与偶联剂作用机理

3.5.2 硅烷偶联剂增强界面黏结作用

3.5.3 偶联剂改性的水泥基复合材料界面行为

参考文献

第4章 水泥基复合材料的多层次结构

4.1 硬化水泥浆体微结构

4.1.1 水泥水化硬化机理

4.1.2 硬化水泥浆体微观结构的形成

4.1.3 硬化水泥浆体微结构模型

4.2 界面过渡区结构

4.2.1 界面过渡区微观结构形成

4.2.2 界面过渡区结构模型

……

第5章 水泥基复合材料体积稳定性与控制技术

第6章 水泥基复合材料的复合增强机理

第7章 先进水泥基复合材料的研制与应用

参考文献

内容简介 先进水泥基复合材料是通过组成、结构优化设计，采用先进技术制备的具有优异性能的新型高技术水泥基材料，其性能特点是韧性好、强度高、可设计性好，是当前本领域研究的重点和技术应用的难点。本书是作者团队近二十年来开展先进水泥基复合材料研究与实践的成果总结，内容包括理论研究、实验分析、生产与制备、工程应用。作者围绕材料的增强机理、设计与制备，工程应用技术的难点和关键进行了深入系统的研究，介绍了所取得的系统性理论和技术应用成果。

本书内容丰富、体系完整，具有很强的实用性，可供相关专业的科研、设计、生产技术人员和大学师生参考。

第1章先进复合材料加工技术概述1

1.1先进复合材料概述1

1.2复合材料的分类2

1.3先进复合材料的性能3

1.4先进复合材料的研发动态5

1.5先进复合材料的应用6

1.6先进复合材料的切削加工特点7

1.7先进复合材料切削加工技术的研究现状8

1.7.1复合材料切削机理的研究8

1.7.2复合材料切削刀具材料及结构参数的改进9

1.7.3复合材料特种加工技术的研究10

1.7.4复合材料表面质量评价技术的研究11

第2章复合材料的原材料122.1纤维12

2.1.1陶瓷纤维12

2.1.2玻璃纤维13

2.1.3高熔点金属纤维15

2.1.4碳纤维16

2.1.5硼纤维18

2.1.6SiC纤维19

2.1.7Al2O3纤维与铝硅酸盐纤维20

2.1.8Si3N4系纤维21

2.1.9ZrO2系纤维21

2.1.10BN系、AlN系纤维23

2.1.11芳纶纤维23

2.2晶须24

2.2.1SiCw、Si3N4w24

2.2.2钛酸钾晶须25

2.2.3硼酸铝晶须26

2.2.4氧化锌晶须27

2.2.5石墨晶须27

2.3颗粒28

2.4基体29

2.4.1聚合物基体30

2.4.2金属基体31

2.4.3陶瓷基体31

第3章复合材料的强韧性与界面行为40

3.1复合材料的增强机理40

3.1.1颗粒增强原理40

3.1.2单向排列连续纤维增强复合材料41

3.1.3短纤维增强原理44

3.2复合材料的韧性45

3.2.1材料断裂机理45

3.2.2对断裂能量的贡献49

3.2.3准临界裂纹的扩展52

3.3复合材料的界面特征与分类54

3.3.1界面特征54

3.3.2界面分类55

3.4复合材料界面的结合机理55

3.4.1力学结合55

3.4.2残余应力55

3.5复合材料的界面强度与界面行为56

3.5.1界面强度56

3.5.2界面行为59

第4章金属基复合材料62

4.1金属基复合材料的种类及性能特点62

4.1.1颗粒增强金属基复合材料62

4.1.2纤维增强金属基复合材料63

4.1.3晶须增强金属基复合材料64

4.2金属基复合材料的应用64

4.2.1应用领域及现状64

4.2.2发展方向及趋势66

4.3金属基复合材料的切削加工性67

4.3.1切削加工机理68

4.3.2已加工表面粗糙度69

4.3.3已加工表面的硬化69

4.3.4已加工表面的残余应力70

4.3.5已加工表面形貌71

4.3.6刀具材料的选用及其磨损机理72

4.4金属基复合材料的车削加工73

4.4.1钛基复合材料(TiCp TiBw)/TC4的车削73

4.4.2铝基复合材料SiCp/ZL109的车削79

4.4.3铝基复合材料Al2O3/Al的激光加热辅助车削81

4.5金属基复合材料的铣削加工82

4.5.1颗粒增强铝基复合材料的普通铣削82

4.5.2颗粒增强铝基复合材料的高速铣削85

4.5.3SiCp/Al复合材料的铣磨加工89

4.6金属基复合材料的钻削加工90

4.6.1ZL109合金复合材料的钻削90

4.6.2SiCp/Al复合材料的钻削仿真93

4.7金属基复合材料的磨削加工96

4.7.1磨削力96

4.7.2磨削表面粗糙度97

4.7.3磨削加工表面形貌98

4.8金属基复合材料的特种加工101

4.8.1激光表面处理101

4.8.2电火花加工102

4.8.3超声振动加工106

第5章陶瓷基复合材料115

5.1陶瓷基复合材料的种类及性能特点115

5.2陶瓷基复合材料的制备116

5.2.1陶瓷基复合材料的制备方法116

5.2.2陶瓷基复合材料的成型工艺119

5.3陶瓷基复合材料的应用120

5.3.1应用领域及现状120

5.3.2发展方向及趋势121

5.4陶瓷基复合材料的切削加工性123

5.5陶瓷基复合材料的车削加工123

5.6陶瓷基复合材料的铣削加工126

5.7陶瓷基复合材料的钻削加工129

5.8陶瓷基复合材料的磨削加工136

5.8.1纤维增强陶瓷基复合材料磨削机理研究136

5.8.2纤维增强陶瓷基复合材料磨削表面形貌与磨屑分析137

5.8.3磨削参数对表面粗糙度的影响140

5.9陶瓷基复合材料的特种加工141

第6章聚合物基复合材料144

6.1聚合物基复合材料的种类及性能特点144

6.2聚合物基复合材料的制备145

6.3聚合物基复合材料的力学性能148

6.3.1热固性复合材料148

6.3.2热塑性复合材料149

6.4聚合物基复合材料的应用150

6.4.1聚合物基复合材料在航空航天工业上的应用151

6.4.2聚合物基复合材料在其他工业产品上的应用151

6.5聚合物基复合材料的切削加工152

6.5.1聚合物基复合材料的常规机械加工方法152

6.5.2聚合物基复合材料的特种加工方法153

6.5.3聚合物基碳纤维复合材料的切削加工153

6.5.4聚合物基玻璃纤维复合材料的切削加工154

6.5.5聚合物基复合材料的钻削分层对策及钻削优化试验156

6.5.6CFRP复合材料制孔过程仿真与试验分析160

第7章碳/碳复合材料1697.1碳/碳复合材料概述169

7.2碳/碳复合材料的制造工艺170

7.2.1预制件的制造170

7.2.2碳/碳的致密化工艺173

7.2.3石墨化175

7.3碳/碳复合材料的性能及应用175

7.3.1碳/碳复合材料的性能175

7.3.2碳/碳复合材料的应用177

7.4碳/碳复合材料的切削加工178

7.4.1碳纤维复合材料的切削加工工艺178

7.4.2切削工艺对复合材料表面质量的影响181

7.4.3碳/碳复合材料切削加工实例182

7.4.4碳/碳复合材料的特种加工技术185

7.4.5复合材料表面质量评价186

第8章复合材料高效加工刀具技术187

8.1复合材料的孔加工刀具187

8.1.1碳纤维复合材料的孔加工187

8.1.2芳纶纤维、纸蜂窝及其夹层结构复合材料的孔加工189

8.1.3山特维克可乐满复合材料孔加工刀具191

8.1.4伊斯卡复合材料孔加工刀具192

8.2复合材料的铣削加工刀具193

8.2.1碳纤维复合材料的铣削加工刀具193

8.2.2芳纶纤维、纸蜂窝及其夹层结构复合材料的铣削加工刀具195

8.3复合材料的车削加工刀具197

8.4加工复合材料的类金刚石涂层刀具198

8.4.1类金刚石涂层198

8.4.2DLC涂层刀具加工实例199

8.4.3加工碳纤维复合材料用整体硬质合金涂层刀具199

8.5复合材料加工刀具面临的挑战200

参考文献201