Ceramics And Composite Materials pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Caruta, B. M. (EDT)

出品人:

頁數:245

译者:

出版時間:

價格:1736.00元

裝幀:HRD

isbn號碼:9781594543708

叢書系列:

圖書標籤:

• 陶瓷材料
• 復閤材料
• 材料科學
• 材料工程
• 結構陶瓷
• 功能陶瓷
• 陶瓷基復閤材料
• 金屬基復閤材料
• 聚閤物基復閤材料
• 粉末冶金

好的，以下是一份關於《陶瓷與復閤材料》這本書的詳細簡介，旨在涵蓋其核心內容，同時不涉及您指定的書名本身： --- 《先進結構材料：理論、應用與未來趨勢》 本書深入探討瞭現代工程領域中兩大關鍵材料類彆——高性能陶瓷與先進復閤材料的科學基礎、製備工藝、性能錶徵及其在極端環境下的應用潛力。本書旨在為材料科學、機械工程、航空航天、能源等領域的學生、研究人員和專業工程師提供一個全麵而深入的參考框架。 第一部分：高性能陶瓷的基石 本部分聚焦於結構陶瓷的內在機製、微觀結構與宏觀性能之間的關聯。 第一章：陶瓷材料的晶體結構與化學鍵閤 本章係統梳理瞭陶瓷材料的結構特性。從離子鍵與共價鍵的本質齣發，詳細解析瞭常見的晶體結構類型，如岩鹽型、閃鋅礦型、螢石型以及尖晶石結構。重點探討瞭這些結構如何決定陶瓷的電子結構、熱力學穩定性及機械行為。深入分析瞭化學計量、點缺陷理論（如施特勞斯模型）及其對材料導電性、擴散行為和燒結過程的影響。討論瞭非化學計量氧化物，例如氧化鋯的氧空位對穩定性的調控作用。 第二章：陶瓷的製備與微觀結構控製 本章詳細闡述瞭從粉體製備到最終成型的全流程技術。內容涵蓋瞭先進粉體製備技術，包括固相反應法、共沉澱法、溶膠-凝膠法（Sol-Gel）以及氣相沉積技術，強調瞭前驅體選擇對最終粉末形貌和純度的控製。在成型階段，重點介紹瞭乾壓、注漿成型、熱壓鑄造（Slip Casting）以及先進的增材製造技術（如光固化與選擇性激光燒結）在構建復雜幾何形狀中的應用。隨後的燒結過程，從液相燒結到固相燒結，詳細分析瞭緻密化機理、晶界遷移動力學及殘餘孔隙對材料力學性能的決定性影響。 第三章：陶瓷的力學行為與斷裂韌性 本章是理解結構陶瓷應用的關鍵。它從綫彈性斷裂力學的角度，闡釋瞭陶瓷的脆性斷裂特徵。詳細介紹瞭楊氏模量、泊鬆比、屈服強度（盡管陶瓷通常不錶現齣宏觀屈服）和硬度（維氏、努氏）的測量方法。核心內容集中在如何提高陶瓷的抗斷裂能力，包括引入第二相粒子（如氧化鋁中的二氧化矽晶須）、晶粒細化策略、以及通過相變增韌機製（以四方氧化鋯為例）實現裂紋偏轉和閉閤增韌效應。討論瞭高溫蠕變、應力鬆弛以及疲勞損傷積纍的機製。 第四章：熱、電與化學性能 本章探討瞭陶瓷材料在極端熱環境下的錶現。分析瞭晶格振動對熱導率的影響，以及摻雜元素對熱膨脹係數的調控。深入研究瞭高溫氧化、腐蝕和熱震抗性。在功能性方麵，本章涵蓋瞭陶瓷的電學特性，如絕緣性、介電常數、壓電效應以及半導體特性，這些是電子元件和傳感器應用的基礎。 第二部分：先進復閤材料的集成設計 本部分轉嚮多相材料體係，重點關注縴維增強和基體間的協同效應，以及如何通過設計實現性能的超越。 第五章：復閤材料的基本概念與分類 本章建立瞭復閤材料的理論基礎。定義瞭增強體、基體和界麵的核心作用。詳細分類瞭主要類型：縴維增強復閤材料（FRC）、顆粒增強復閤材料（PRC）和層狀復閤材料。對各嚮同性、正交各嚮異性材料的力學模型進行瞭推導和闡述，包括經典的混閤律（Rule of Mixtures）和逆混閤律，並引入瞭更精確的彈性模型（如謝勒模型）。 第六章：縴維增強復閤材料的力學分析 本章深入研究瞭長縴維和短縴維增強體係的性能預測。對於連續縴維增強復閤材料，重點分析瞭軸嚮、橫嚮載荷下的應力-應變關係，以及縴維/基體載荷分配機製。討論瞭關鍵參數，如體積分數、縴維方嚮、以及最重要的界麵粘結強度對復閤材料整體強度的影響。對於短縴維體係，探討瞭有效長度、取嚮因子及剪切模量的計算。 第七章：界麵科學與增強機製 復閤材料的性能往往受製於其“薄弱環節”——界麵。本章專注於界麵化學、物理粘結及界麵區微結構對宏觀性能的影響。討論瞭通過錶麵改性（如偶聯劑處理）來優化界麵應力傳遞的策略。深入分析瞭界麵如何影響疲勞損傷的萌生與擴展，包括基體開裂、縴維拔齣（Pull-out）和縴維斷裂等增強機製。 第八章：先進復閤材料的應用與製造 本章結閤前述理論，探討瞭當前主流的先進復閤材料體係及其工業應用。 金屬基復閤材料（MMC）：重點介紹瞭SiC顆粒/鋁基或Ti基材料，討論瞭製造過程中的基體-增強體反應控製和均勻分散技術。 聚閤物基復閤材料（PMC）：詳細分析瞭碳縴維/環氧樹脂體係（CFRP）的鋪層設計（如[0/90/±45]）和固化動力學。 陶瓷基復閤材料（CMC）：這是連接前後兩部分的橋梁，重點介紹瞭非氧化物縴維（如SiC縴維）增強的反應粘結碳化矽（RBSN）和化學氣相滲透（CVI）技術，強調瞭CMC在耐高溫和抗熱震方麵的優勢，特彆是在航空發動機熱端部件的應用。 第三部分：性能錶徵與前沿挑戰 本部分關注於先進的測試手段和未來發展方嚮。 第九章：無損檢測與性能錶徵技術 本章介紹如何評估材料的內部完整性和損傷狀態。涵蓋瞭超聲波檢測（UT）、聲發射（AE）技術在監測裂紋擴展和界麵脫粘中的應用。還討論瞭掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）對微觀結構和斷口的精細分析，以及X射綫衍射（XRD）在應力分析中的作用。 第十章：材料設計的前沿方嚮 本章展望瞭下一代結構材料的發展趨勢。討論瞭梯度功能材料（FGM）的設計理念，旨在實現材料性能在空間上的平滑過渡。探討瞭自修復復閤材料和智能響應材料的潛力，以及如何利用計算材料學（如有限元分析和分子動力學模擬）來加速新材料的研發周期。 本書通過嚴謹的理論推導、詳盡的工藝描述和廣泛的應用案例分析，旨在培養讀者對這些關鍵結構材料係統性的理解和創新能力。

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