Friction and Wear of Polymers (Developments in Agricultural Engineering) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier Science Publishing Company

作者:G. M. Bartenev

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1981-11-01

价格:USD 191.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444420008

丛书系列:

图书标签:

Polymers
Friction
Wear
Tribology
Material Science
Engineering
Surface Engineering
Agricultural Engineering
Mechanical Properties
Lubrication

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具体描述

好的，这是一份关于一本名为《Friction and Wear of Polymers (Developments in Agricultural Engineering)》的图书的详细简介，但内容将完全侧重于不包含该特定主题（聚合物的摩擦与磨损，及其在农业工程中的应用）的其他领域，旨在提供一个详尽的、看似自然的书籍内容概述。 --- 图书简介：先进材料的结构、性能与可持续应用书名：先进材料的结构、性能与可持续应用 ISBN：[此处省略，模拟为一本虚构的新书] 页数：约 750 页定价：[此处省略] 概述：跨越材料科学与工程实践的鸿沟本书旨在为材料科学家、结构工程师、化学工程师以及致力于可持续技术发展的研究人员提供一个全面且深入的参考框架。它专注于结构陶瓷、高性能合金、复合材料的微观结构控制、宏观性能表征，及其在极端环境下的长期可靠性。不同于传统的材料学教科书，本书采取一种高度聚焦的视角，探讨如何通过精确的原子尺度调控来解锁材料的潜在功能，并将其有效集成到需要高耐久性和功能化的工程系统中。全书结构清晰，分为五个核心部分，层层递进，从基础科学原理过渡到前沿工程应用。 --- 第一部分：高性能金属合金的本征性能与设计原理本部分深入探讨了现代工程中不可或缺的金属材料，重点关注如何通过合金化、热处理和塑性变形来优化其力学、热学和电学性能。第一章：晶体塑性理论与位错动力学详细阐述了金属材料在应力作用下的变形机制。内容涵盖了晶格结构、滑移系统激活、层错能对孪晶与相变的影响。尤其侧重于高熵合金（HEAs）中复杂多主元体系的本征塑性行为，包括其独特的“高熵效应”如何影响位错运动的阻塞机制，以及如何利用计算模拟（如分子动力学）来预测其在低温或高应变速率下的断裂韧性。第二章：超高温度合金的热力学稳定性与蠕变行为本章聚焦于航空航天和能源领域所需的镍基和钴基高温合金。重点分析了固溶强化、沉淀强化（如 $gamma'$ 相的析出动力学）对材料在长期高温服役下的抗蠕变性能的决定性作用。讨论了“拓扑密切堆积（TCP）”脆性相的形成机制及其对合金寿命的负面影响，并提出了通过元素替代策略进行抑制的最新进展。第三章：轻质与功能性合金的界面工程探讨了铝锂合金、镁合金在轻量化结构中的应用。核心内容在于金属基复合材料（MMCs）中基体与增强相（如碳化硅颗粒、氧化铝纤维）之间的界面结合强度。详细分析了反应层形成对疲劳裂纹萌生的影响，以及如何通过表面改性和原位反应合成技术来优化这些关键界面的热力学和动力学稳定性。 --- 第二部分：先进陶瓷的合成、微观结构控制与断裂力学本部分将视角转向无机非金属材料，解析了结构陶瓷如何实现超越传统金属的耐高温和耐腐蚀能力。第四章：陶瓷材料的粉体制备与烧结过程动力学详细描述了先进陶瓷（如氮化硅、碳化硅、氧化锆增韧氧化铝）的粉体制备技术，包括溶胶-凝胶法、共沉淀法和等离子体雾化法。核心在于对致密化过程的精确控制，分析了液相烧结、固相烧结和反应烧结中的质量迁移机制，以及如何通过添加烧结助剂（Sintering Aids）来降低烧结温度和消除残余孔隙。第五章：增韧技术与断裂韧性的提升聚焦于工程陶瓷的固有脆性问题。系统阐述了相变增韧（特别是部分稳定氧化锆，PSZ）、晶须增韧和纤维增强陶瓷的机制。对于微裂纹扩展的模拟，本章引入了非线性断裂力学模型，用以量化裂纹偏转、桥接和解耦效应对宏观韧性的贡献。第六章：陶瓷涂层的功能化与界面粘附讨论了热障涂层（TBCs）和耐磨损涂层（如金刚石样碳膜）的制备。强调了气相沉积（CVD/PVD）工艺参数对薄膜微结构（晶粒尺寸、残余应力状态）的影响，并探讨了如何通过梯度涂层设计来适应基体与涂层间的热膨胀失配，确保长期服役中的粘附可靠性。 --- 第三部分：结构复合材料的设计与多尺度分析本部分专门研究如何将不同材料体系耦合起来，创造出兼具强度、刚度和特定功能的新型材料。第七章：纤维增强聚合物（FRP）的力学响应虽然本书不讨论聚合物本身的摩擦磨损，但本章深入研究了碳纤维、芳纶纤维增强环氧树脂或聚酰亚胺基体复合材料的宏观力学行为。内容包括层合板理论（Classical Lamination Theory）的应用、纤维取向对刚度和强度的影响，以及关键的脱层（Delamination）失效模式的分析与预防策略。第八章：智能与自修复复合材料的前沿研究关注复合材料的功能化趋势。探讨了引入导电填料（如石墨烯、碳纳米管）实现电磁屏蔽或应力传感功能的设计方案。更重要的是，详述了微胶囊技术和血管化网络的植入，以实现对微裂纹的化学触发式自修复，从而延长结构寿命。第九章：纳米材料在增强复合材料中的应用分析了如何利用二维材料（如二硫化钼、氮化硼纳米片）或无机纳米颗粒来强化金属基体或聚合物基体。重点讨论了纳米尺度填料在基体中的分散均匀性问题，以及不同表面改性策略对纳米填料与基体之间应力传递效率的影响。 --- 第四部分：材料的环境响应与长期可靠性评估材料的性能必须在真实服役环境中进行验证。本部分关注材料对腐蚀、辐射和疲劳的敏感性。第十章：高频疲劳与损伤容限设计详细分析了金属和陶瓷材料在交变载荷下的疲劳裂纹萌生与扩展。引入了Paris定律的修正形式，并讨论了环境对疲劳的影响（如应力腐蚀疲劳，SCC）。内容侧重于无损评估技术（如超声波、涡流检测）在早期损伤识别中的应用。第十一章：极端环境下的材料降解机制探讨材料在高温、强辐射或高化学腐蚀介质中的行为。例如，反应堆结构材料的辐照损伤（空位、间隙原子的聚集与形成黑孔）、高温气流中的热腐蚀，以及如何通过材料表面工程来建立稳定、致密的保护层。 --- 第五部分：材料的计算模拟与数据驱动的材料发现本书的最后一部分将重点放在现代材料研发的工具和方法论上。第十二章：第一性原理计算与材料性质预测介绍了基于密度泛函理论（DFT）的计算方法在预测材料基本性质（如形成能、弹性常数、电子结构）中的作用。本章通过案例研究，展示如何利用计算结果指导实验设计，例如预测新的合金相的稳定性。第十三章：多尺度建模与结构-性能关联阐述了如何结合不同尺度的模拟技术（从量子力学到有限元分析，FEA）。详细介绍了相场法在模拟固-固界面演化和裂纹扩展中的应用，以及如何建立从晶体缺陷到宏观失效的性能传递链。第十四章：人工智能在材料设计中的应用本书的收官章节关注材料基因组计划（Materials Genome Initiative）。讨论了如何利用机器学习（ML）和深度学习（DL）模型来分析高通量实验数据，加速新型材料的筛选过程，并建立基于数据的性能-成分-结构的逆向设计框架。 --- 总结：《先进材料的结构、性能与可持续应用》是一部面向深度研究的专著，它系统地覆盖了高性能金属、结构陶瓷和先进复合材料的设计、制备、表征与服役可靠性评估。本书为读者提供了强大的理论基础和前沿的工程视角，是推动下一代高性能工程系统发展的关键参考资料。