采用源于大自然且具有高比强度、高比模量及良好吸声隔热性能的植物纤维来设计和制造结构功能一体化的先进复合材料，部分替代人造纤维增强复合材料，并实现其在航空、轨道交通和汽车等高端装备以及在风电、体育休闲等领域的大规模应用，是近年来全球范围内最为关注的基础和应用研究热点之一。本书针对植物纤维独特的微观结构特点，系统介绍了植物纤维增强复合材料的制备工艺、多层级界面结构和性能特点、力学性能、物理特性及工程示范应用案例，同时论述了植物纤维增强复合材料在不同服役环境条件下的耐久性及完整生命周期评价方法。
样章试读
目录
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丛书序
前言
第1章 绪论 1
参考文献 4
第2章 植物纤维 5
2.1 概述 5
2.2 化学组成 8
2.3 微观结构 9
2.4 力学性能 15
参考文献 18
第3章 植物纤维增强复合材料成型工艺 20
3.1 植物纤维表面处理方法 20
3.1.1 植物纤维的物理改性处理 20
3.1.2 植物纤维的化学改性处理 21
3.2 植物纤维增强复合材料成型工艺 22
3.2.1 模压成型 22
3.2.2 热压罐成型 23
3.2.3 树脂传递模塑成型 23
3.2.4 其他成型工艺 24
3.3 成型工艺参数对植物纤维增强复合材料性能的影响 25
3.3.1 压力影响 26
3.3.2 温度影响 30
3.3.3 空腔影响 36
参考文献 46
第4章 植物纤维增强复合材料界面 48
4.1 植物纤维增强复合材料多层级界面性能及失效行为 48
4.2 植物纤维增强复合材料多层级界面细观力学理论 52
4.2.1 双界面剑麻单纤维拔出模型 52
4.2.2 双界面剑麻单纤维拔出过程内部应力分布及界面失效机制 57
4.3 植物纤维增强复合材料多层级界面的数值模拟 59
4.3.1 多界面剑麻单纤维拔出有限元模型 60
4.3.2 多界面剑麻单纤维拔出过程内部应力分布及界面失效机制 65
4.4 植物纤维增强复合材料层间断裂模拟 70
4.4.1 多界面剑麻纤维增强复合材料层间断裂有限元模型 70
4.4.2 多界面剑麻纤维增强复合材料I型层间断裂破坏过程内部应力分布及界面失效机制 75
附录A 双界面单纤维拔出模型系数 80
A.1 阶段一和阶段二的黏结区的应力传递 80
A.2 阶段一和阶段二的脱黏区的应力传递 82
A.3 阶段一和阶段二的相关系数 83
参考文献 85
第5章 植物纤维增强复合材料的力学性能 87
5.1 空腔对植物纤维增强复合材料力学性能的影响 87
5.2 纱线打捻对植物纤维增强复合材料力学性能的影响 93
5.2.1 打捻工艺参数对植物纤维及其纱线力学性能的影响 94
5.2.2 打捻工艺参数对植物纤维增强复合材料力学性能的影响 99
5.3 纳米改性植物纤维增强复合材料的力学性能 108
5.3.1 碳纳米管改性植物纤维增强复合材料的力学性能 108
5.3.2 纳米微晶纤维素改性植物纤维增强复合材料的界面性能 112
5.4 混杂植物纤维增强复合材料的力学性能 117
5.4.1 混杂比对植物纤维混杂复合材料力学性能的影响 118
5.4.2 铺层顺序对植物纤维混杂复合材料力学性能的影响 120
5.4.3 植物纤维混杂复合材料的层间性能 121
参考文献 123
第6章 植物纤维增强复合材料的物理性能 125
6.1 植物纤维及其复合材料的声学性能 125
6.1.1 植物纤维增强复合材料的吸声性能 125
6.1.2 植物纤维增强复合材料夹芯结构的声学性能 129
6.2 植物纤维增强复合材料的热性能 131
6.2.1 植物纤维增强复合材料的导热性能 131
6.2.2 植物纤维增强复合材料导热理论模型 133
6.3 植物纤维增强复合材料的介电性能 139
6.4 植物纤维增强复合材料的阻尼性能 142
6.5 植物纤维增强复合材料的阻燃性能 144
6.5.1 阻燃剂DOPO对植物纤维增强复合材料阻燃性能的影响 145
6.5.2 阻燃改性对植物纤维增强复合材料力学性能的影响 148
参考文献 150
第7章 植物纤维增强复合材料的老化 151
7.1 植物纤维增强复合材料的湿热老化 151
7.1.1 植物纤维增强复合材料的吸水行为 151
7.1.2 植物纤维增强复合材料在湿热老化条件下的力学性能 154
7.1.3 植物纤维增强复合材料的湿热老化机制 157
7.2 植物纤维增强复合材料的紫外老化 159
7.2.1 紫外老化对植物纤维增强复合材料力学性能的影响 159
7.2.2 植物纤维增强复合材料的紫外老化机制 160
7.3 植物纤维增强复合材料的霉菌老化 162
7.3.1 霉菌老化对植物纤维增强复合材料力学性能的影响 162
7.3.2 改善植物纤维增强复合材料抗菌性能的探索 164
参考文献 165
第8章 植物纤维增强复合材料生命周期评价 167
8.1 生命周期评价方法概述 167
8.1.1 生命周期评价的定义与技术框架 167
8.1.2 生命周期评价方法的发展 170
8.2 植物纤维增强复合材料生命周期评价 171
8.2.1 目的与范围 171
8.2.2 功能单元 172
8.2.3 生命周期清单分析 173
8.2.4 生命周期影响评价 176
8.2.5 生命周期影响评价的结果和解释 178
8.3 玻璃纤维增强复合材料与植物纤维增强复合材料的生命周期评价对比 181
8.3.1 特征化评价结果和对比 182
8.3.2 归一化与加权评价的结果与对比 184
参考文献 185
第9章 植物纤维增强复合材料应用 187
参考文献 192
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