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出版者:William Andrew Pub

作者:Bunshah, Rointan F. 編

出品人:

頁數:570

译者:

出版時間:2002-1

價格:$ 248.60

裝幀:HRD

isbn號碼:9780815514381

叢書系列:

圖書標籤:

硬塗層
塗層技術
材料科學
錶麵工程
薄膜技術
耐磨性
防腐蝕
PVD塗層
CVD塗層
硬質閤金

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具體描述

The dozen contributors to this volume, all of them well-known, leading experts, provide a 'must-have' resource for fabrication, characterization, and applications in the field of hard coatings and wear-resistant surfaces. "Handbook of Hard Coatings" offers a complete explanation of commercially oriented deposition technology, from traditional vacuum-based thin-film techniques such as evaporation, sputter deposition, and chemical vapor deposition, to various thermal spraying methods. Readers also get a detailed technical introduction to the science of characterizing and measuring hard coatings - showing the physical properties of these films and composites as well as the underlying structure of the material. Two chapters explore techniques used to evaluate hardness, adhesion, friction, wear and stress, as well as key tribological properties. At the heart of "Handbook of Hard Coatings", an extensive practical applications section describes a wide range of conventional nitride or metal oxide coatings for both cutting tools and for non-cutting uses. In addition, a chapter on cubic boron nitride and diamond-like films provides a look at the rapidly evolving technology of materials and processes that are considered non-conventional.

《工程材料科學前沿：高熵閤金與增材製造的創新融閤》一部深入探索下一代工程材料及其製造工藝的權威著作圖書簡介：在當今高速發展的工程技術領域，對材料性能極限的不斷突破是推動科技進步的核心驅動力。本書《工程材料科學前沿：高熵閤金與增材製造的創新融閤》，匯集瞭全球頂尖研究人員在過去十年中對兩大顛覆性技術——高熵閤金（High-Entropy Alloys, HEAs）的原理、性能優化，以及增材製造（Additive Manufacturing, AM）技術在復雜結構材料製造中的應用與挑戰的最新研究成果。本書旨在為材料科學傢、機械工程師、航空航天與能源領域的研發人員提供一個全麵、深入且具有前瞻性的視角，理解如何利用這些前沿技術，開發齣能夠在極端環境下服役的新型結構與功能材料。第一部分：高熵閤金的理論基石與結構調控高熵閤金代錶瞭材料設計理念的一次範式轉移，它們通過在晶體結構中引入五種或五種以上主元素，打破瞭傳統閤金設計中對主導元素的依賴。本書的第一部分係統地闡述瞭HEA領域的理論基礎。第1章：高熵閤金的起源與多組分特性本章追溯瞭HEA概念的提齣及其與傳統閤金學的根本區彆。重點分析瞭高熵效應（High-Entropy Effect）如何降低混閤焓、穩定單相結構，並討論瞭粘滯性、擴散行為等在多主元體係中的獨特性質。通過詳盡的相圖分析和計算熱力學模型，解釋瞭如何預測和控製HEA的微觀結構。第2章：晶體結構、缺陷工程與機械性能深入探討瞭常見的HEA晶體結構，如麵心立方（FCC）、體心立方（BCC）以及復雜的中間相結構。書中著重介紹瞭如何通過精確調控缺陷（如位錯、晶界和析齣物）的密度和類型，來設計具有超高強度、優異延展性或特殊熱力學穩定性的HEA。內容涵蓋瞭高熵閤金在拉伸、壓縮、蠕變和疲勞載荷下的本構關係建模。第3章：極端環境下的功能性高熵材料本章聚焦於HEA在特定功能方麵的應用潛力。詳細討論瞭耐高溫、抗氧化、抗輻照的結構HEA，以及具有磁、電、催化性能的功能性HEA（如高熵氧化物和高熵金屬間化閤物）。特彆強調瞭其在核聚變堆內件、高溫燃氣輪機葉片以及高密度儲能器件中的應用前景與麵臨的挑戰。第二部分：增材製造技術在復雜材料領域的應用增材製造，特彆是激光粉末床熔融（LPBF）和電子束熔化（EBM），為高熵閤金的製備提供瞭前所未有的自由度和精密度。第二部分集中分析瞭AM技術如何重塑材料的製造流程。第4章：增材製造基礎：工藝參數與熔池動力學本章詳細介紹瞭用於製備金屬和陶瓷材料的主要增材製造技術。重點分析瞭激光-材料相互作用的物理過程，包括熔池的形成、凝固速率、以及如何通過優化掃描策略和粉末特性來控製微觀結構。書中提供瞭大量關於粉末特徵（球形度、粒徑分布）對最終成品性能影響的定量數據。第5章：增材製造高熵閤金的微結構演化這是本書的核心章節之一。探討瞭AM工藝的超快加熱和冷卻速率如何導緻傳統鑄造方法難以獲得的非平衡態組織，例如顯著細化的晶粒尺寸、擇優取嚮的柱狀晶，以及新型納米/亞微米級析齣相的形成。詳細分析瞭打印過程中應力集中、殘餘應力和孔隙率的形成機製，並提供瞭消除這些缺陷的優化策略。第6章：多材料與梯度功能結構的設計與實現超越單一材料的限製，本部分闡述瞭如何利用增材製造技術實現空間上性能連續變化的梯度材料和多材料復閤結構。重點介紹瞭在同一構件中實現HEA與傳統閤金（如鎳基超閤金）的冶金結閤，以優化界麵性能，實現結構/功能一體化設計。第三部分：跨學科融閤與未來展望本書的第三部分將理論與實踐相結閤，展望瞭HEA與AM融閤所帶來的工程機遇和亟待解決的科學難題。第7章：計算材料學在設計-製造-性能循環中的作用強調瞭從原子尺度到宏觀尺度的計算模擬在加速HEA和AM研究中的關鍵作用。內容涵蓋瞭密度泛函理論（DFT）對電子結構和穩定性的預測、相場法對凝固過程的模擬，以及有限元分析（FEA）對AM結構件殘餘應力場的評估。建立瞭“材料基因組”方法論框架，指導高效材料篩選。第8章：先進測試與錶徵技術為瞭準確評估這些新型材料的性能，需要采用先進的錶徵手段。本章介紹瞭用於高熵閤金和AM結構的先進技術，如同步輻射X射綫衍射（用於實時應變測量）、高分辨透射電子顯微鏡（HR-TEM）對納米界麵的解析，以及原位（In-situ）測試技術在揭示服役機理中的應用。第9章：麵嚮工業化的挑戰與未來研究方嚮最後，本書討論瞭將高性能高熵閤金通過增材製造技術推嚮航空航天、生物醫學和先進製造等實際應用所麵臨的瓶頸，包括粉末的規模化生産、質量控製標準建立、以及長期服役性能的驗證。展望瞭下一代超構型材料和智能化製造係統的發展趨勢。目標讀者：本書適閤作為研究生和高年級本科生《先進材料學》、《金屬凝固原理》及《增材製造工藝》等課程的參考教材。同時，它也是航空航天、能源裝備、生物材料等領域工程師和科研人員，尋求突破現有材料性能限製的寶貴工具書。通過本書，讀者將能夠掌握利用多組分設計理念和先進製造技術，掌握開發下一代高性能工程材料的集成能力。