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| 編輯推薦： |
在航空航天、能源动力等领域，极端高温环境下的结构可靠性对材料性能提出了严苛挑战。陶瓷基复合材料凭借其优异的耐高温、抗氧化和抗腐蚀特性，成为突破传统金属材料性能瓶颈的关键战略材料。本书系统梳理了陶瓷基复合材料在高温环境下的力学行为调控与增韧机制创新，为相关领域的研究提供了重要理论支撑与技术路径。
本书不仅涵盖了材料制备工艺的优化与力学性能的定量表征，更深入探讨了高温服役过程中组织演变与性能退化的内在机制。其研究成果为航空发动机涡轮叶片、航天热防护系统等关键部件的轻量化与长寿命设计提供了重要参考，标志着我国在超高温结构陶瓷领域的研究进入国际前列。对于从事高温材料研发的科研人员与工程技术人员而言，本书兼具理论深度与实践指导价值，是一部不可多得的专业著作。
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| 內容簡介： |
本书主要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料的高温力学行为，探讨了陶瓷基复合材料的增韧机制。全书共7章，内容包括:陶瓷基复合材料的力学行为、单向连续纤维复合材料的力学性能、连续纤维增强陶瓷的高温蠕变行为、连续纤维增强陶瓷基复合材料的疲劳行为、复合材料的断裂、复合材料细观损伤力学、复合材料界面破坏力学。
本书可作为陶瓷基复合材料、复合材料细观结构力学及二者相关领域的学者和工程技术人员的参考书。
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| 關於作者： |
刘波，北京航空航天大学副教授，主要研究方向是工程中的前沿数值方法及其软件开发、计算固体力学、结构动力学等。以第一兼/或通讯作者在国际期刊上发表30多篇学术论文，出版专著《A Differential Quadrature Hierarchical Finite Element Method》等3部。获批自然科学基金项目3项。承担《复变函数》等多门本科生、研究生课程的教学任务。
刘翠云，女，中国，1982年出生，2017年获得北京航空航天大学材料学博士学位，2020年于本校完成博士后研究工作并留校任前沿科学技术创新研究院助理研究员。参与973、863、国家自然科学基金等多个科研项目，发表论文十余篇。获得第三届中国创新挑战赛（北京）优胜奖。主要从事金属材料及典型航空结构件高周疲劳行为及其机理研究、高性能纤维及复合材料性能表征、计算机辅助设计与分析无缝融合技术及其软件开发。
马朝利，男，北京航空航天大学教授，主要研究方向新型高强韧铝合金及复合材料设计与制备技术、新型钛合金及复合材料设计与制备技术、超高温结构材料设计与制备技术、高性能块体非晶材料、材料组织及力学性能评价等。先后主持国家863、国家自然基金、国际合作、总装预研等项目，同时参加国家973以及其他国家重大专项多项。发表学术论文100余篇。2005年获日本金属学会金属块体非晶应用技术开发奖。
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| 內容試閱：
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陶瓷基复合材料在近三十年来发展迅速并趋于成熟。在这一时期，随着陶瓷基复合材料结构性能的精细微观力学模型不断发展，其加工工艺不断进步。虽然陶瓷基复合材料主要用于高温环境，但在曾经一段时间里学者们主要关注的还是它在常温环境下的结构完整性。直到近二十年，学者们才开始关注影响陶瓷基复合材料高温结构性能的力学和微观机制，但对其基本原理的认识目前还处于发展阶段。作者近几年参与了 SiCf/SiC复合材料制备的项目，该项目研究的主要目的是揭示SiCf/SiC复合材料的微观损伤机制，从而服务于韧性与强度兼备的SiCf/SiC复合材料的制备。因为SiCf/SiC 复合材料的纤维和基体都是脆性很强的 SiC 陶瓷，所以增韧的主要机制只能来自裂纹扩展过程中材料内部的能量耗散。因此，断裂力学、复合材料细观力学、疲劳、蠕变等在微观损伤机制中扮演着重要的角色。近些年作者不断学习、总结和深入研究相关知识，将国内外相关重要成果汇总成书。本书主要介绍连续纤维增强陶瓷基复合材料的高温力学行为，探讨陶瓷基复合材料的增韧机制。本书内容既包括对强度、断裂等短期行为的研究，也包括对蠕变、疲劳等长期行为的研究;既有实验测试，也有理论分析和模拟。
陶瓷基复合材料的制备属于材料科学的研究内容，但是其微观机制研究对力学学科的依赖性极强，而材料科学领域的学者一般来说力学基础都比较薄弱。陶瓷基复合材料的微观机制研究涉及的力学学科众多，即使是力学领域的学者也需要经过多年深入的研究积累才能登堂入室，况且材料科学还是大多数力学领域学者的盲点。因此，一本介绍陶瓷基复合材料的微观机制的著作对于陶瓷基复合材料的制备具有至关重要的意义，对于力学领域的学者也有重要的参考价值。在高温材料受到国家高度重视的今天，这方面的研究具有特殊重要的意义。本书正是这方面的尝试。
本书第1章是关于陶瓷基复合材料的力学行为的综述，第2章介绍单向连续纤维增强复合材料的力学性能，第3章介绍连续纤维增强陶瓷基复合材料的高温蠕变行为，第4章介绍连续纤维增强陶瓷基复合材料的疲劳行为，第5章介绍复合材料的断裂，第6章介绍复合材料细观损伤力学，第7章介绍复合材料界面破坏力学。附录给出全书的符号/术语。本书主要参考了伊文斯(Evans)和佐克(Zok)的综述论文《纤维增强脆性基体复合材料物理与力学》(“The Physics and Mechanics of Fiber-Reinforced Brittle Matrix Composites”)、奈尔(Nair)和亚库斯(Jakus)编写的《陶瓷基复合材料的高温力学行为》(High Temperature
Mechanical Behavior of Ceramic Composites)、伊文斯(Evans)和马歇尔(Marshall)的综述论文《陶瓷基复合材料的力学行为》(“The Mechanical Behavior of Ceramic Matrix Composites”)、郦正能主编的《应用断裂力学》、杨庆生的《复合材料细观结构力学与设计》等论著。
在本书的撰写过程中，作者的研究生黄钟、蓝迎莹、许派参与了本书初稿的编撰，作者的研究生贾思琪、拓宽、许派和吴娇娇参与了本书插图的绘制。作者在此特别感谢国家科技重大专项(J2019-VI-0001-0114)、国家自然科学基金(项目批准号:12472194、11972004、12002018、11772031、11402015)对本书研究工作的资助。本书从开始编写到完稿历时4年多，作者反复对其进行修改完善，务求内容正确无误。限于作者的水平和时间，书中错误和疏忽之处在所难免，恳请读者提出宝贵的建议。
刘 波
2024年3月
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