现代工业的高速发展对零部件的加工精度提出了越来越高的要求,精密与超精密加工技术应运而生。超精密加工过程中产生的振动会影响工件的加工质量。为使机床有效吸收加工过程中产生的振动,主要通过优化床身结构和选择阻尼性能优良的床身材料两种途径。目前机床床身及其它基础构件主要使用铸铁和焊接钢材制造,其阻尼性能较差,不能有效吸收加工过程中产生的振动,无法满足精密与超精密加工的需求。为推动现代工业的发展,有必要研究开发阻尼性能优良的机床床身用材料。树脂矿物复合材料(ResinMineralComposite,下文简称RMC)是一种多相复合材料,以破碎后的石材为骨料,以树脂为基体,并通过添加一系列辅助组分进行增韧增强,具有高阻尼、耐腐蚀、成型能力强等优点。然而RMC较低的力学强度和热稳定性,限制了其在超精密加工机床床身中的广泛使用。基于RMC的构成及各组分特性,优选骨料、树脂、固化剂、脱模剂、增强组分等,并对固化剂用量进行计算。基于Eshelby等效夹杂理论,建立了 RMC的混合夹杂模型,利用Mori-Tanaka法分别计算了等效基体模型与混合夹杂模型的有效模量,获得了 RMC有效弹性模量的近似解析解。通过实验验证了模型的有效性,并对RMC弹性模量的影响因素进行了理论分析。以平均线膨胀系数作为RMC热膨胀性能的表征参量。基于自由体积理论,合理解释了树脂固化物热膨胀特性曲线在玻璃态转化区增长速率突变的现象。基于环氧树脂的固化特性,通过后固化工艺改善了RMC的热膨胀和力学性能。通过分析多种两相复合材料热膨胀系数预测模型对RMC热膨胀系数的预测精度,获得了预测RMC热膨胀系数上、下限及变化规律的模型。基于等效夹杂理论,结合RMC有效模量的混合夹杂模型,建立了考虑气孔的三相复合材料有效热膨胀系数预测模型,并通过模型对热膨胀系数的影响因素进行了理论分析。引入了 RMC中净树脂用量的概念。综合考虑粉煤灰与矿粉填料对RMC性能及其预拌混合物工作性的影响,确定了两种粉料的基准添加量范围。基于分形骨料级配方法,计算了 RMC的连续级配方案。基于最大密度曲线理论对所得连续级配方案进行评价,并将分形维数在F=2.3～2.6之间细分。综合考虑RMC的组分构成与各组分特性,设计了 RMC的粗骨料断级配方案。基于分形理论获得了某粒级单颗骨料平均体积和平均表面积的筛孔尺寸统计分布规律,获得了某粒级单位质量骨料总表面积的筛孔尺寸统计分布规律,计算了不同级配方案间骨料总表面积的定量关系。系统研究了骨料粒径、骨料级配、级配方式、最大骨料粒径、树脂用量、振动时间以及消泡剂用量对RMC热膨胀和力学性能的影响规律。基于剪滞理论建立了纤维-基体的应力传递模型,利用模型分析了纤维轴向拉应力和纤维-基体界面剪应力的分布规律,分析了纤维长度对纤维轴向拉应力和纤维-基体界面剪应力的影响规律,分析了纤维用量对纤维轴向最大拉应力和纤维-基体界面最大剪应力的影响规律。添加芳纶纤维对RMC进行增强,确定了纤维的最佳用量和长度。对芳纶纤维表面进行超声波处理和氧化-偶联处理,系统研究了芳纶纤维的表面处理机理,以及表面处理工艺对纤维增强效果的影响规律。建立了芳纶纤维对基体的热膨胀约束模型,并研究了芳纶纤维用量对RMC热膨胀系数的影响规律。