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《PAN基碳纤维的生产与应用》在作者多年从事碳纤维研究和生产的基础上，综合了目前业界内最新的技术资料，在把握碳纤维及其复合材料的最新生产和应用技术动向的基础上，介绍了相关领域内的最新知识和信息，包括纤维制备、复合材料制备、应用技术以及研究前沿等。
目录
前言
本书中使用的缩略语
第1章碳纤维的基本概况
1.1碳纤维研究和开发的历史
1.1.1早期研发和工业化过程
1.1.2PAN基碳纤维的发展
1.1.3现阶段世界范围内碳纤维供需格局
1.2碳纤维的制造过程
1.2.1原丝的制造
1.2.2碳纤维制造过程
1.3碳纤维的应用概述
1.3.1碳纤维的节能减排效果
1.3.2碳纤维的应用范围
1.3.3碳纤维的应用趋势
1.4国内碳纤维的发展
1.4.1国内碳纤维开发历程
1.4.2目前国内碳纤维行业所处阶段
1.4.3国际上对国内碳纤维的态度
参考文献
第2章碳纤维的结构与特性
2.1碳纤维的结构特点
2.1.1石墨的结构
2.1.2碳纤维的结构
2.2碳纤维的形态与分类
2.2.1碳纤维的形态
2.2.2碳纤维的分类
2.3PAN基碳纤维的机械性能
2.4PAN基碳纤维的其他性能
2.4.1热性能
2.4.2耐化学性
2.4.3电磁性能
2.4.4生物亲和性
参考文献
第3章碳纤维生产过程中的关键技术
3.1PAN分子结构控制与聚合过程模拟技术
3.1.1原丝中PAN分子结构的控制
3.1.2PAN的聚合机理
3.1.3PAN聚合过程的建模与模拟计算
3.1.4均聚PAN模拟实例
3.2原丝结构形态控制技术
3.2.1干喷湿纺技术
3.2.2水蒸气加压牵伸技术
3.3PAN原丝高温处理技术
3.3.1高温热处理过程的工艺特点
3.3.2高温处理设备
3.4碳纤维表面设计技术
3.4.1氧化处理
3.4.2等离子处理
3.4.3上浆处理
3.4.4其他表面处理方法
3.4.5表面处理效果的评价
3.5碳纤维高性能化技术
3.5.1碳纤维强度的提高
3.5.2碳纤维杨氏模量的提高
3.5.3碳纤维的性能稳定与品质保证
参考文献
第4章CFRP的设计与制备
4.1CFRP的设计
4.1.1复合材料的可设计性
4.1.2复合材料设计的基本事项
4.1.3CFRP设计的特征
4.2CFRP材料的成型
4.2.1成型技术概要
4.2.2成型技术分论
4.3CFRP的机械加工
4.3.1CFRP机械加工的特点
4.3.2切断加工
4.3.3车削和铣削
4.3.4钻削
4.3.5磨削和抛光
4.3.6其他加工
4.4CFRP部件的连接与固定
4.4.1黏结结合
4.4.2机械结合
4.5CFRP部件的表面装饰
参考文献
第5章CFRP基体材料
5.1树脂体系的选择
5.2热固性树脂
5.2.1环氧树脂
5.2.2不饱和聚酯树脂
5.2.3乙烯酯树脂
5.2.4酚醛树脂
5.2.5耐高温性树脂
5.3热塑性树脂
5.3.1聚醚醚酮
5.3.2聚苯硫醚
5.3.3聚醚酰亚胺
5.3.4聚碳酸酯
5.3.5聚酰胺
5.3.6饱和聚酯
参考文献
第6章CFRP成型加工技术
6.1碳纤维预成型物
6.1.1碳纤维预成型物的开发历史
6.1.2碳纤维预成型物
6.1.3先进预成型技术的发展与应用
6.2碳纤维中间成型产物
6.2.1预浸料
6.2.2片状模塑料
6.3先进CFRP成型加工技术
6.3.1热压罐成型技术的发展
6.3.2RTM成型技术的发展
6.3.3先进拉挤成型
6.3.4水溶性模具成型系统
6.3.5铺放成型技术
6.3.6非加热成型技术
6.4非连续纤维增强热塑性树脂的成型方法
6.4.1长纤维增强热塑性树脂
6.4.2LFT的成型方法
参考文献
第7章CFRP的应用
7.1航空航天领域
7.1.1CFRP在飞机中的应用
7.1.2CFRP在火箭领域内的应用
7.1.3CFRP在卫星上的应用
7.1.4CFRP在空间望远镜领域的应用
7.2体育休闲领域
7.2.1钓鱼竿
7.2.2高尔夫球杆
7.2.3球拍
7.2.4其他体育用品
7.3汽车制造领域
7.3.1CFRP在赛车领域的应用
7.3.2CFRP在汽车中的应用
7.4能源相关领域
7.4.1CFRP在风力发电中的应用
7.4.2CFRP在海上油气开采中的应用
7.4.3CFRP在压力容器中的应用
7.4.4CFRP在燃料电池中的应用
7.4.5CFRP在输电线缆中的应用
7.5船舶海事领域
7.5.1CFRP在海上游艇和赛艇中的应用
7.5.2CFRP在海军舰艇中的应用
7.6基础建设领域
7.6.1碳纤维筋取代钢筋
7.6.2建筑物维修加固
7.6.3碳纤维增强水泥
7.6.4碳纤维管道修复
7.6.5碳纤维在基建领域的其他应用
7.7其他领域
7.7.1工业辊筒
7.7.2电子设备壳体
7.7.3医疗健康领域
参考文献
第8章碳纤维领域的研究前沿
8.1低成本碳纤维生产技术
8.1.1碳纤维的成本构成
8.1.2碳纤维成本降低技术
8.2碳纤维回收再利用技术
8.2.1碳纤维复合材料的处理方法
8.2.2碳纤维回收技术
8.2.3回收碳纤维的再利用技术
8.2.4回收碳纤维的应用领域
8.2.5CFRP循环利用技术
8.2.6碳纤维回收再利用技术的前景
8.3高速一体成型技术
8.3.1超高速固化树脂技术
8.3.2高速树脂含浸技术
8.3.3立体赋型技术
8.3.4自动成型系统
参考文献
彩图
文摘
版权页：
插图：
SAERTEX公司使用的编织设备为德国利巴公司（LIBA）和卡尔迈耶（Karl Mayer）公司的产品。这两家公司生产的经编机在过去的数十年内一直是世界上最优秀的产品。SAERTEX公司生产的无屈曲经编织物，可以使用很多种纤维，如碳纤维、芳纶纤维、尼龙纤维、聚酯纤维以及多种金属纤维和天然纤维。而且在织物中，可以第一层用一种纤维，第二层用另一种纤维。由于多轴无屈曲缝编织物具有优良的强度和刚性特性，因此常常用来生产干纤维预成型物。通过使用这种预成型物，可以生产出耐6000～7000MPa（pound per squar inch）极限负荷的制品，同时产品的压缩强度和剪切强度也得到了很大改善。现在已经开发出了宽度接近50m的7层平衡多轴无屈曲缝编织物，基本上具备了对任意取向和大小的产品的生产能力。
NASA从1989年开始实施先进复合材料技术项目（Advanced Composite Technology Program，ACT），该项目的主要目标是开发成本与传统金属结构相当的，可用于商用飞机的主承力复合材料结构，在NASA的主导下，波音、洛克希德—马丁、麦道等多家飞机制造商以及部分大学和研究结构共同参与了该计划，该计划中的一个主要研究内容，就是开发新型的干织物碳纤维预成型物的技术。除此之外还包括对复合材料结构的设计、生产、分析、强度预测、实验检测等。项目最终确认，干织物预成型与树脂膜熔渗工艺结合，可以用于大规模制造飞机部件等超大型主承力结构，产品的强度等主要机械性能都能实现完全可控。图6.7显示了该项目中开发的碳纤维复合材料机身以及舷窗框架。ACT项目的研究结果表明，与铝合金构件强度、刚性大致相同的复合材料机翼构件，如果采用干织物预成型结合树脂膜熔渗工艺制造，可以减少约20%的重量，同时总的制造费用也能够下降约20%。
《PAN基碳纤维的生产与应用》在作者多年从事碳纤维研究和生产的基础上，综合了目前业界内最新的技术资料，在把握碳纤维及其复合材料的最新生产和应用技术动向的基础上，介绍了相关领域内的最新知识和信息，包括纤维制备、复合材料制备、应用技术以及研究前沿等。
目录
前言
本书中使用的缩略语
第1章碳纤维的基本概况
1.1碳纤维研究和开发的历史
1.1.1早期研发和工业化过程
1.1.2PAN基碳纤维的发展
1.1.3现阶段世界范围内碳纤维供需格局
1.2碳纤维的制造过程
1.2.1原丝的制造
1.2.2碳纤维制造过程
1.3碳纤维的应用概述
1.3.1碳纤维的节能减排效果
1.3.2碳纤维的应用范围
1.3.3碳纤维的应用趋势
1.4国内碳纤维的发展
1.4.1国内碳纤维开发历程
1.4.2目前国内碳纤维行业所处阶段
1.4.3国际上对国内碳纤维的态度
参考文献
第2章碳纤维的结构与特性
2.1碳纤维的结构特点
2.1.1石墨的结构
2.1.2碳纤维的结构
2.2碳纤维的形态与分类
2.2.1碳纤维的形态
2.2.2碳纤维的分类
2.3PAN基碳纤维的机械性能
2.4PAN基碳纤维的其他性能
2.4.1热性能
2.4.2耐化学性
2.4.3电磁性能
2.4.4生物亲和性
参考文献
第3章碳纤维生产过程中的关键技术
3.1PAN分子结构控制与聚合过程模拟技术
3.1.1原丝中PAN分子结构的控制
3.1.2PAN的聚合机理
3.1.3PAN聚合过程的建模与模拟计算
3.1.4均聚PAN模拟实例
3.2原丝结构形态控制技术
3.2.1干喷湿纺技术
3.2.2水蒸气加压牵伸技术
3.3PAN原丝高温处理技术
3.3.1高温热处理过程的工艺特点
3.3.2高温处理设备
3.4碳纤维表面设计技术
3.4.1氧化处理
3.4.2等离子处理
3.4.3上浆处理
3.4.4其他表面处理方法
3.4.5表面处理效果的评价
3.5碳纤维高性能化技术
3.5.1碳纤维强度的提高
3.5.2碳纤维杨氏模量的提高
3.5.3碳纤维的性能稳定与品质保证
参考文献
第4章CFRP的设计与制备
4.1CFRP的设计
4.1.1复合材料的可设计性
4.1.2复合材料设计的基本事项
4.1.3CFRP设计的特征
4.2CFRP材料的成型
4.2.1成型技术概要
4.2.2成型技术分论
4.3CFRP的机械加工
4.3.1CFRP机械加工的特点
4.3.2切断加工
4.3.3车削和铣削
4.3.4钻削
4.3.5磨削和抛光
4.3.6其他加工
4.4CFRP部件的连接与固定
4.4.1黏结结合
4.4.2机械结合
4.5CFRP部件的表面装饰
参考文献
第5章CFRP基体材料
5.1树脂体系的选择
5.2热固性树脂
5.2.1环氧树脂
5.2.2不饱和聚酯树脂
5.2.3乙烯酯树脂
5.2.4酚醛树脂
5.2.5耐高温性树脂
5.3热塑性树脂
5.3.1聚醚醚酮
5.3.2聚苯硫醚
5.3.3聚醚酰亚胺
5.3.4聚碳酸酯
5.3.5聚酰胺
5.3.6饱和聚酯
参考文献
第6章CFRP成型加工技术
6.1碳纤维预成型物
6.1.1碳纤维预成型物的开发历史
6.1.2碳纤维预成型物
6.1.3先进预成型技术的发展与应用
6.2碳纤维中间成型产物
6.2.1预浸料
6.2.2片状模塑料
6.3先进CFRP成型加工技术
6.3.1热压罐成型技术的发展
6.3.2RTM成型技术的发展
6.3.3先进拉挤成型
6.3.4水溶性模具成型系统
6.3.5铺放成型技术
6.3.6非加热成型技术
6.4非连续纤维增强热塑性树脂的成型方法
6.4.1长纤维增强热塑性树脂
6.4.2LFT的成型方法
参考文献
第7章CFRP的应用
7.1航空航天领域
7.1.1CFRP在飞机中的应用
7.1.2CFRP在火箭领域内的应用
7.1.3CFRP在卫星上的应用
7.1.4CFRP在空间望远镜领域的应用
7.2体育休闲领域
7.2.1钓鱼竿
7.2.2高尔夫球杆
7.2.3球拍
7.2.4其他体育用品
7.3汽车制造领域
7.3.1CFRP在赛车领域的应用
7.3.2CFRP在汽车中的应用
7.4能源相关领域
7.4.1CFRP在风力发电中的应用
7.4.2CFRP在海上油气开采中的应用
7.4.3CFRP在压力容器中的应用
7.4.4CFRP在燃料电池中的应用
7.4.5CFRP在输电线缆中的应用
7.5船舶海事领域
7.5.1CFRP在海上游艇和赛艇中的应用
7.5.2CFRP在海军舰艇中的应用
7.6基础建设领域
7.6.1碳纤维筋取代钢筋
7.6.2建筑物维修加固
7.6.3碳纤维增强水泥
7.6.4碳纤维管道修复
7.6.5碳纤维在基建领域的其他应用
7.7其他领域
7.7.1工业辊筒
7.7.2电子设备壳体
7.7.3医疗健康领域
参考文献
第8章碳纤维领域的研究前沿
8.1低成本碳纤维生产技术
8.1.1碳纤维的成本构成
8.1.2碳纤维成本降低技术
8.2碳纤维回收再利用技术
8.2.1碳纤维复合材料的处理方法
8.2.2碳纤维回收技术
8.2.3回收碳纤维的再利用技术
8.2.4回收碳纤维的应用领域
8.2.5CFRP循环利用技术
8.2.6碳纤维回收再利用技术的前景
8.3高速一体成型技术
8.3.1超高速固化树脂技术
8.3.2高速树脂含浸技术
8.3.3立体赋型技术
8.3.4自动成型系统
参考文献
彩图
文摘
版权页：
插图：
SAERTEX公司使用的编织设备为德国利巴公司（LIBA）和卡尔迈耶（Karl Mayer）公司的产品。这两家公司生产的经编机在过去的数十年内一直是世界上最优秀的产品。SAERTEX公司生产的无屈曲经编织物，可以使用很多种纤维，如碳纤维、芳纶纤维、尼龙纤维、聚酯纤维以及多种金属纤维和天然纤维。而且在织物中，可以第一层用一种纤维，第二层用另一种纤维。由于多轴无屈曲缝编织物具有优良的强度和刚性特性，因此常常用来生产干纤维预成型物。通过使用这种预成型物，可以生产出耐6000～7000MPa（pound per squar inch）极限负荷的制品，同时产品的压缩强度和剪切强度也得到了很大改善。现在已经开发出了宽度接近50m的7层平衡多轴无屈曲缝编织物，基本上具备了对任意取向和大小的产品的生产能力。
NASA从1989年开始实施先进复合材料技术项目（Advanced Composite Technology Program，ACT），该项目的主要目标是开发成本与传统金属结构相当的，可用于商用飞机的主承力复合材料结构，在NASA的主导下，波音、洛克希德—马丁、麦道等多家飞机制造商以及部分大学和研究结构共同参与了该计划，该计划中的一个主要研究内容，就是开发新型的干织物碳纤维预成型物的技术。除此之外还包括对复合材料结构的设计、生产、分析、强度预测、实验检测等。项目最终确认，干织物预成型与树脂膜熔渗工艺结合，可以用于大规模制造飞机部件等超大型主承力结构，产品的强度等主要机械性能都能实现完全可控。图6.7显示了该项目中开发的碳纤维复合材料机身以及舷窗框架。ACT项目的研究结果表明，与铝合金构件强度、刚性大致相同的复合材料机翼构件，如果采用干织物预成型结合树脂膜熔渗工艺制造，可以减少约20%的重量，同时总的制造费用也能够下降约20%。
| ISBN | 9787030493293 |
|---|---|
| 出版社 | 科学出版社 |
| 作者 | 王浩静 |
| 尺寸 | 5 |