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出版者:中國建築工業

作者:肖陽

出品人:

頁數:237

译者:

出版時間:2006-8

價格:22.00元

裝幀:

isbn號碼:9787112080830

叢書系列:

圖書標籤:

• 金屬加工
• 金屬製造
• 金屬安裝
• 機械製造
• 工業技術
• 工程技術
• 金屬材料
• 製造工藝
• 安裝技術
• 金屬結構

好的，這是一份關於《先進材料科學與工程》的圖書簡介： --- 《先進材料科學與工程》 內容導覽 本書旨在為材料科學、工程技術及相關交叉學科的研究人員、工程師和高年級學生提供一份全麵而深入的導論，聚焦於現代材料體係的微觀結構、性能、製備工藝及其在高端技術領域的應用。全書內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿研究的多個維度，係統地闡述瞭如何通過調控材料的組成、結構與加工過程，以實現特定功能與優化性能的目標。 第一篇：材料基礎與結構錶徵 本篇奠定瞭理解先進材料的理論基石。首先，詳細探討瞭晶體結構、缺陷理論以及非晶態材料的無序結構特性。重點分析瞭原子尺度上的相互作用力、能帶理論在理解電子行為中的作用，以及熱力學在相變過程中的指導意義。 在結構錶徵方麵，書籍深入介紹瞭現代材料分析技術。X射綫衍射（XRD）被用於晶體結構的確證與相態分析；透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）的應用不僅限於形貌觀察，更側重於高分辨成像、能譜分析（EDS）以及電子背散射衍射（EBSD），用以揭示晶界、位錯等微觀缺陷的精確定位和取嚮關係。此外，對光譜學方法，如拉曼光譜、X射綫光電子能譜（XPS）在化學態分析和錶麵研究中的應用也進行瞭詳盡闡述。 第二篇：功能材料的設計與閤成 本篇聚焦於如何根據特定需求設計和製備具有優異特性的材料。 2.1 結構與功能陶瓷： 闡述瞭氧化物、氮化物和碳化物陶瓷的製備技術，如粉末冶金、快速燒結及增材製造技術。特彆關注瞭其在高溫、高強度、耐腐蝕環境下的應用潛力，如先進熱障塗層（TBCs）和結構陶瓷。 2.2 磁性材料： 深入解析瞭鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性的物理機製。討論瞭軟磁材料（如坡莫閤金、鐵氧體）在變壓器和電感器中的應用，以及硬磁材料（如NdFeB、SmCo）的磁疇結構控製和高性能化策略。 2.3 光電與半導體材料： 係統迴顧瞭晶體生長技術，包括柴氏法（Czochralski）和區熔法。對III-V族和IV族半導體材料的摻雜機理、能帶工程以及異質結的構建進行瞭詳細討論，這是理解LED、激光器和光伏器件工作原理的關鍵。 2.4 智能與響應性材料： 涵蓋瞭形狀記憶閤金（SMA）、壓電材料和電活性聚閤物。重點討論瞭這些材料如何響應外部刺激（如溫度、應力、電場）而發生顯著形變或性能改變，以及在傳感器、執行器和能量轉換器件中的部署。 第三篇：高分子與復閤材料體係 本篇側重於將不同組分材料結閤起來以實現協同增強的復雜體係。 3.1 高分子科學進展： 介紹瞭閤成高分子的精細控製聚閤技術，如活性自由基聚閤（RAFT, ATRP），以精確控製分子量分布和拓撲結構。探討瞭高分子材料的粘彈性行為、蠕變和應力鬆弛機理，以及其在生物醫用材料中的設計原則。 3.2 結構與功能復閤材料： 詳細分析瞭縴維增強復閤材料（FRC）和顆粒增強復閤材料的力學性能模型，特彆是基體-增強相之間的界麵行為對其整體性能的決定性影響。討論瞭碳納米管、石墨烯等二維材料作為增強相在金屬基體和聚閤物基體復閤材料中的分散技術和性能提升機製。 3.3 界麵科學與粘接技術： 深入探討瞭材料界麵處的物理化學過程，包括潤濕性、界麵能和化學鍵閤。這對於理解塗層附著力、復閤材料的長期穩定性和先進粘接技術的開發至關重要。 第四篇：材料加工與性能調控 本篇關注先進材料從實驗室走嚮工業應用過程中的關鍵工藝技術。 4.1 塑性加工與熱處理： 闡述瞭金屬材料的冷/熱變形過程，如軋製、鍛造和擠壓，及其對晶粒尺寸、位錯密度和殘餘應力的影響。熱處理技術，包括淬火、迴火、固溶處理和時效，被視為精細調控材料微觀組織和宏觀性能的核心手段。 4.2 錶麵工程與塗層技術： 詳細介紹瞭物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）在製備超硬、耐磨或特定光學功能塗層中的應用。同時，探討瞭熱噴塗技術、離子注入和錶麵改性（如滲碳、氮化）以提高零件錶麵的抗疲勞和抗腐蝕能力。 4.3 先進增材製造（3D打印）： 區彆於傳統的減材製造，本章專門討論瞭金屬粉末床熔融（PBF）和定嚮能量沉積（DED）等增材製造技術在復雜幾何形狀零件製備中的優勢。重點分析瞭快速凝固過程中的凝固組織控製、孔隙率的消除以及各嚮異性性能的矯正策略。 第五篇：材料的可靠性與服役行為 本篇聚焦於材料在實際服役環境下的長期性能保障。 5.1 腐蝕與防護： 從電化學基礎齣發，分析瞭不同環境（大氣、水溶液、高溫氣體）下金屬、閤金和復閤材料的腐蝕機理，包括點蝕、應力腐蝕開裂（SCC）。詳細介紹瞭緩蝕劑、犧牲陽極保護以及惰性塗層作為防護手段的效能評估。 5.2 疲勞、斷裂與蠕變： 深入探討瞭材料失效的基本模式。疲勞裂紋的萌生與擴展、斷裂韌性的量化評估（如KIC測試）、以及高溫下的蠕變行為被係統性地解析。本部分強調瞭損傷容限設計和壽命預測模型在工程應用中的指導作用。 5.3 材料的測試與無損評估（NDE）： 介紹瞭超聲波檢測、渦流檢測、射綫檢測等無損評估技術在早期缺陷識彆和在役結構健康監測中的應用，旨在確保材料在服役過程中的結構完整性。 總結 《先進材料科學與工程》力求在材料的“微觀世界”與“宏觀應用”之間搭建起一座堅實的橋梁。通過嚴謹的科學論述和豐富的工程實例，讀者將能夠掌握從原子尺度到結構係統層麵的材料設計、製造、性能評估及可靠性保障的全鏈條知識體係，從而有效推動新一代高性能材料的研發與應用。 ---

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