綠色復(fù)合材料

第1章 概論1
1.1 復(fù)合材料概述1
1.1.1 復(fù)合原理2
1.1.2 復(fù)合效應(yīng)4
1.2 高性能纖維復(fù)合材料的發(fā)展歷程6
1.2.1 高性能纖維復(fù)合材料的優(yōu)異性能7
1.2.2 復(fù)合材料的應(yīng)用及發(fā)展前景9
1.3 高性能纖維復(fù)合材料面臨可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)14
1.3.1 高性能復(fù)合材料是高投入、高成本和高能耗產(chǎn)業(yè)15
1.3.2 復(fù)合材料回收困難16
1.4 綠色復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀及前景17
1.4.1 綠色復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀18
1.4.2 綠色復(fù)合材料發(fā)展前景22
1.4.3 高性能復(fù)合材料綠色化技術(shù)23
第2章 綠色復(fù)合材料生命周期評(píng)價(jià)34
2.1 LCA概述34
2.2 LCA.技術(shù)框架35
2.2.1 目標(biāo)和范圍確定36
2.2.2 清單分析36
2.2.3 影響評(píng)價(jià)37
2.2.4 生命周期解釋38
2.3 LCA在綠色復(fù)合材料中的應(yīng)用38
2.3.1 木塑復(fù)合材料的LCA39
2.3.2 天然纖維復(fù)合材料的LCA41
2.3.3 復(fù)合材料與金屬材料的比較41
2.4 基于LCA的復(fù)合材料清潔生產(chǎn)42
2.4.1 基于LCA清潔生產(chǎn)的一般方法43
2.4.2 復(fù)合材料清潔生產(chǎn)的研究?jī)?nèi)容44
第3章 綠色復(fù)合材料設(shè)計(jì)49
3.1 復(fù)合材料設(shè)計(jì)概述49
3.1.1 復(fù)合材料設(shè)計(jì)基礎(chǔ)51
3.1.2 復(fù)合材料設(shè)計(jì)原則和方法54
3.2 綠色復(fù)合材料設(shè)計(jì)概述59
3.2.1 綠色設(shè)計(jì)的價(jià)值理念59
3.2.2 綠色復(fù)合材料設(shè)計(jì)原則60
3.2.3 面向產(chǎn)品生命周期的綠色設(shè)計(jì)60
3.3 綠色復(fù)合材料設(shè)計(jì)選材62
3.3.1 影響設(shè)計(jì)選材的因素62
3.3.2 設(shè)計(jì)選材的一般原則62
3.3.3 設(shè)計(jì)選材步驟63
3.3.4 設(shè)計(jì)選材的方法64
3.4 面向制造和裝配的設(shè)計(jì)66
3.4.1 復(fù)合材料制造工藝質(zhì)量要求67
3.4.2 復(fù)合材料DFM的一般考慮68
第4章 天然纖維增強(qiáng)體70
4.1 高性能天然纖維概述71
4.1.1 天然植物纖維的化學(xué)組成71
4.1.2 天然植物纖維的微結(jié)構(gòu)與性能72
4.2 麻纖維增強(qiáng)體74
4.2.1 麻纖維概述74
4.2.2 幾種麻纖維增強(qiáng)體76
4.3 竹纖維增強(qiáng)體85
4.3.1 竹纖維概述85
4.3.2 竹纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料88
4.3.3 竹纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料91
4.3.4 竹纖維增強(qiáng)生物樹(shù)脂基復(fù)合材料94
4.4 再生纖維素纖維和納米纖維素增強(qiáng)體95
4.4.1 再生纖維素纖維增強(qiáng)體95
4.4.2 納米纖維素增強(qiáng)體97
4.5 天然纖維表面改性研究99
4.5.1 物理改性99
4.5.2 化學(xué)改性101
4.6 天然纖維的發(fā)展前景102
第5章 綠色復(fù)合材料基體——熱固性樹(shù)脂108
5.1 熱固性樹(shù)脂基體概述108
5.2 環(huán)氧樹(shù)脂111
5.2.1 環(huán)氧樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)111
5.2.2 環(huán)氧樹(shù)脂的合成與分類113
5.2.3 環(huán)氧樹(shù)脂固化117
5.2.4 環(huán)氧樹(shù)脂改性124
5.2.5 環(huán)氧樹(shù)脂基綠色復(fù)合材料129
5.3 酚醛樹(shù)脂132
5.3.1 酚醛樹(shù)脂概述132
5.3.2 酚醛樹(shù)脂的合成與性能特點(diǎn)133
5.3.3 酚醛樹(shù)脂固化138
5.3.4 酚醛樹(shù)脂改性139
5.3.5 酚醛樹(shù)脂基綠色復(fù)合材料143
5.4 不飽和聚酯樹(shù)脂145
5.4.1 不飽和聚酯樹(shù)脂的合成、分類及應(yīng)用146
5.4.2 不飽和聚酯樹(shù)脂的改性156
5.4.3 不飽和聚酯樹(shù)脂的應(yīng)用分類160
第6章 綠色復(fù)合材料基體——熱塑性樹(shù)脂164
6.1 熱塑性樹(shù)脂基體概述164
6.2 常用的熱塑性樹(shù)脂基體166
6.2.1 聚丙烯166
6.2.2 聚乙烯169
6.2.3 聚酰胺樹(shù)脂170
6.2.4 PBT樹(shù)脂172
6.3 高性能熱塑性樹(shù)脂基體173
6.3.1 高性能熱塑性樹(shù)脂的性能優(yōu)點(diǎn)173
6.3.2 高性能熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用175
6.4 熱塑性樹(shù)脂基綠色復(fù)合材料177
6.4.1 植物纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料177
6.4.2 長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料181
第7章 綠色復(fù)合材料樹(shù)脂基體——生物降解樹(shù)脂190
7.1 生物降解樹(shù)脂190
7.1.1 生物降解高分子材料概述190
7.1.2 生物降解高分子材料的降解機(jī)理193
7.2 聚乳酸195
7.2.1 聚乳酸的結(jié)構(gòu)與性能196
7.2.2 聚乳酸的合成198
7.2.3 聚乳酸的降解200
7.2.4 聚乳酸的改性201
7.2.5 聚乳酸的應(yīng)用203
7.3 聚羥基脂肪酸酯205
7.3.1 PHA.概述205
7.3.2 PHBV的研究207
7.3.3 PHBV基綠色復(fù)合材料.211
7.4 聚己內(nèi)酯211
7.4.1 ε己內(nèi)酯212
7.4.2 聚己內(nèi)酯215
7.4.3 聚己內(nèi)酯的改性218
7.4.4 聚己內(nèi)酯的應(yīng)用.221
7.5 聚丁二酸丁二醇酯222
7.5.1 PBS結(jié)構(gòu)與性能222
7.5.2 PBS的合成224
7.5.3 PBS的改性225
7.5.4 PBS基綠色復(fù)合材料226
7.6 生物樹(shù)脂基復(fù)合材料研究進(jìn)展226
7.6.1 生物樹(shù)脂基復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀227
7.6.2 生物樹(shù)脂基復(fù)合材料研究重點(diǎn)228
第8章 綠色復(fù)合材料成型工藝及制造技術(shù)237
8.1 樹(shù)脂基復(fù)合材料成型工藝概述237
8.1.1 復(fù)合材料成型工藝過(guò)程.237
8.1.2 復(fù)合材料成型制造特點(diǎn)240
8.1.3 復(fù)合材料成型工藝發(fā)展241
8.2 復(fù)合材料成型工藝質(zhì)量控制243
8.2.1 復(fù)合材料成型工藝質(zhì)量要求244
8.2.2 復(fù)合材料工藝質(zhì)量控制245
8.3 綠色復(fù)合材料成型工藝與制造技術(shù)249
8.3.1 模具技術(shù)249
8.3.2 預(yù)浸料技術(shù)252
8.3.3 復(fù)合材料濕法成型工藝257
8.3.4 樹(shù)脂傳遞成型及派生技術(shù)261
8.3.5 復(fù)合材料干法成型工藝273
第9章 綠色復(fù)合材料表征、測(cè)試和性能評(píng)價(jià)290
9.1 綠色復(fù)合材料表征、測(cè)試和評(píng)價(jià)概述290
9.2 原材料表征技術(shù)293
9.2.1 紅外光譜分析294
9.2.2 色譜分析298
9.2.3 熱分析301
9.3 預(yù)浸料表征技術(shù)308
9.3.1 樹(shù)脂基體308
9.3.2 增強(qiáng)材料309
9.3.3 預(yù)浸料的工藝性能310
9.4 復(fù)合材料表征技術(shù)311
9.4.1 拉伸試驗(yàn)312
9.4.2 壓縮試驗(yàn)315
9.4.3 面內(nèi)剪切試驗(yàn)316
9.4.4 層間剪切試驗(yàn)318
9.4.5 彎曲試驗(yàn)318
9.4.6 微觀檢測(cè)技術(shù)320
9.5 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)表征技術(shù)321
9.5.1 開(kāi)孔拉伸和開(kāi)孔壓縮321
9.5.2 層間斷裂韌性322
9.5.3 沖擊后壓縮強(qiáng)度323
9.5.4 復(fù)合材料環(huán)境性能表征325
9.6 復(fù)合材料質(zhì)量評(píng)價(jià)328
9.6.1 破壞型質(zhì)量評(píng)價(jià)328
9.6.2 非破壞型質(zhì)量評(píng)價(jià)328