课程概述

航空航天、节能汽车、轨道交通、国防军事等高技术领域快速发展,对材料性能的要求不断提高。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。本课程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、复合材料设计、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。

预备知识

1.常见金属材料的物理、化学、力学基本特性。

2.金属材料的强化机理、失效模式。

3.树脂基、陶瓷基、碳基、水泥基复合材料的基本性能。

4.金属材料液态成型、固态成型、机械加工等成型技术。

5.金属材料组织、结构、性能的表征手段。

6.航空、航天、轨道交通等领域的发展趋势和对材料性能的最新要求。

授课大纲

第1章 绪论

1-1金属基复合材料概述及特性

1-2金属基复合材料前沿及趋势

第2章 增强体材料

2-1增强体的作用、要求和分类

2-2纤维类增强体

2-3晶须增强体及颗粒增强体

2-4其他增强体

第3章 金属基复合材料的设计

3-1 金属基复合材料设计基础

3-2 单向连续纤维增强金属基复合材料力学性能设计

3-3 短纤维/晶须增强金属基复合材料力学性能设计

3-4 颗粒增强金属基复合材料力学性能设计

3-5 金属基功能复合材料设计

第4章 金属基复合材料的制造技术

4-1 制造技术简介

4-2 固态制造技术

4-3-1 液态制造技术

4-3-2 液态制造技术

4-4 原位合成技术

4-5 表面复合技术

第5章 金属基复合材料的成形加工

5-1铸造成型

5-2塑性成形

5-3连接

5-4机械切削加工

第6章 金属基复合材料的界面及其表征

6-1MMCs界面的定义

6-2MMCs的界面特征

6-3MMCs的界面表征

6-4MMCs的界面设计

第7章 金属基复合材料的性能

7-1颗粒增强金属基复合材料的性能

7-2晶须与短纤维增强金属基复合材料的性能

7-3长纤维增强金属基复合材料的性能

7-4内生金属基复合材料的性能

7-5混杂增强金属基复合材料的性能

第8章 金属基复合材料的损伤与失效

8-1金属基复合材料损伤的基本理论

8-2非连续增强体增强金属基复合材料的拉伸失效

8-3连续纤维增强金属基复合材料的拉伸失效

8-4金属基复合材料的疲劳失效

第9章 金属基复合材料的应用

9-1 金属基复合材料在航天、航空领域的应用

9-2 金属基复合材料在其它领域的应用

参考资料

1.《金属基复合材料》,赵玉涛,陈刚主编,机械工业出版社,20196月第1版。

2.《金属基复合材料》,肯尼恩.G.克雷德主编,国防工业出版社,198210月第1版。

3.《复合材料》,吴人洁主编,天津大学出版社,200112月第1版。

4.《复合材料概论》,王荣国等主编,哈尔滨工业大学出版社,20023月第3版。

5.《复合材料》,肖力光等,化学工业出版社,20168月第1版。

6.《复合材料原理》,朱和国等,国防工业出版社,20137月第1版。