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出版者:化学工业

作者:杨玉良

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2001-10-1

价格:48.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502533144

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《金属材料的力学性能与应用》 本书深入探讨了金属材料在不同载荷和环境条件下的力学行为，旨在为读者提供扎实的理论基础和丰富的实际应用指导。全书共分为四个主要部分： 第一部分：金属材料的基础理论 本部分首先系统阐述了金属晶体结构、晶格缺陷（如位错、空位、间隙原子和替位原子）及其对材料性能的影响。读者将了解不同晶体构型（如面心立方、体心立方、密排六方）如何影响金属的塑性变形能力。接着，深入介绍金属材料的应力-应变关系，包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率、断面收缩率等关键力学参数的定义、测量方法及其物理意义。本书将详细解释材料的屈服准则、强化机制（如固溶强化、位错强化、晶粒细化强化、沉淀硬化）和韧性脆性转变等现象，并探讨温度、应变速率等因素对金属材料力学性能的影响。此外，还将涵盖金属材料疲劳、蠕变和应力腐蚀开裂等损伤机理，为理解材料在长期服役条件下的失效行为奠定基础。 第二部分：金属材料的强化与韧化技术 本部分聚焦于如何通过各种工艺手段来改善和调优金属材料的力学性能。读者将详细学习热处理工艺（如退火、正火、淬火、回火）对钢、铝合金、铜合金等典型金属材料组织结构和力学性能的调控机理。在此基础上，本书将介绍金属材料的形变强化技术，包括冷加工（轧制、锻造、拉拔）和热加工过程中的强化机理，以及应变时效等现象。此外，还将深入探讨合金化设计原理，介绍不同合金元素的添加如何影响固溶强化、析出强化和晶界强化，以及这些元素对韧性、强度和耐腐蚀性等综合性能的影响。对于高强度钢、钛合金、镍基高温合金等高性能金属材料，本书将重点介绍其独特的强化机制和制备工艺。 第三部分：金属材料的失效分析与断裂力学 本部分着重于分析金属材料在服役过程中可能出现的各种失效模式，并引入断裂力学作为解决复杂断裂问题的理论工具。读者将学习如何通过宏观断口观察和微观分析（如扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM）来识别材料的疲劳断裂、脆性断裂、韧性断裂、应力腐蚀断裂、氢致开裂等失效机制。本书将详细阐述断裂力学的基本概念，包括应力强度因子（K）、断裂韧性（KIC）和断裂功等，并介绍裂纹扩展的准则。通过丰富的案例分析，读者将掌握如何运用断裂力学原理来评估材料的剩余寿命，预测结构的安全性，并为材料选择和结构设计提供科学依据。 第四部分：典型金属材料的应用与发展 本部分结合实际工程需求，详细介绍了多种典型金属材料在不同领域的应用。读者将了解到钢材（如碳钢、不锈钢、工具钢、合金钢）在建筑、桥梁、汽车、航空航天等领域的广泛应用及其性能特点。对于铝合金，本书将重点介绍其在航空器制造、轨道交通、电子产品外壳等方面的优势，以及其不同牌号的特性。此外，还将涵盖铜及铜合金（用于电气、散热、装饰等）、钛及钛合金（在航空航天、医疗器械、化工设备等领域的关键作用）、镁合金（轻量化材料）以及镍基高温合金（用于航空发动机、燃气轮机等高温部件）等重要金属材料的性能、制备工艺和主要应用。本书最后将展望金属材料领域的前沿技术和发展趋势，如新型高性能合金的开发、增材制造（3D打印）在金属材料领域的应用、以及可持续性金属材料的研发方向。 本书适合于材料科学与工程、机械工程、土木工程、航空航天工程等相关专业的本科生、研究生以及从事金属材料研发、生产、应用和失效分析的工程师和技术人员阅读。通过本书的学习，读者将能够深刻理解金属材料的力学行为，掌握改善材料性能的方法，并能有效地分析和解决工程实践中遇到的材料问题。

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这本书的叙事节奏把握得非常到位，它不像某些专业书籍那样，上来就抛出海量的数学模型，让人望而却步。相反，它采取了一种“故事化”的叙述方式，首先从宏观现象入手，比如塑料老化、橡胶的弹性恢复等等，用这些我们日常生活中都能观察到的现象来激发读者的好奇心。然后，作者才缓缓揭开隐藏在这些现象背后的微观机制，每当我们对某个理论感到困惑时，恰到好处的实例或类比就会及时出现，就像一位经验丰富的导师在身旁耐心点拨。我记得在介绍高分子链的构象统计时，作者引入了一个非常生动的“随机行走”模型，通过详细的步骤推导，让我这个初学者也大致明白了热力学平衡是如何在高分子体系中实现的。这种由浅入深、层层递进的写作手法，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，使得即便是跨专业的读者也能从中获益良多，而不是被一堆晦涩的符号淹没。

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这本书最让我感到惊喜的地方，在于它对前沿课题的敏锐捕捉和前瞻性思考。它不仅仅是对经典理论的梳理和总结，更重要的是，它将目光投向了高分子科学目前最活跃的研究方向，例如自修复材料、智能响应聚合物以及生物医用高分子等。作者在讨论这些新兴领域时，并没有采用浮夸的口号式宣传，而是以一种极为审慎和严谨的态度，分析了当前这些技术所面临的根本性物理学挑战，以及未来可能突破的方向。这种既脚踏实地又仰望星空的叙事风格，极大地激发了我对未来研究的兴趣和信心，让我意识到高分子物理绝非一个“成熟”的学科，而是一个充满活力、等待开拓的新疆域。读完后，我感觉自己对未来材料科学的发展趋势有了一种更为清晰和成熟的判断力。

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这本书在对实验技术和表征方法的介绍上，也展现出了超越一般教材的广度和深度。它没有停留在理论的层面空谈，而是花了大量篇幅去阐述如何通过实验手段去“看见”和“测量”那些肉眼不可及的高分子形态和动力学行为。从差示扫描量热法（DSC）到动态力学分析（DMA），每一个关键的实验方法都被清晰地解析了其背后的物理原理、操作流程，以及如何从原始数据中提取出有意义的物理参数。我特别欣赏作者对数据解读的细致入微，很多时候，实验结果的差异往往来源于对仪器参数的微小调整，而这本书恰恰捕捉到了这些关键的“陷阱”和“诀窍”，这对于一线的研究人员来说，其价值甚至可能超过那些纯理论推导。它提供了一种将理论与实际操作紧密结合的桥梁。

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从排版和装帧来看，这绝对是一本可以长期珍藏的书籍。纸张的质感非常出色，厚实而不失柔韧，油墨的印刷清晰锐利，即便是那些需要仔细辨认的分子结构图，也丝毫没有出现模糊或重影的情况。更难能可贵的是，作者在引用和参考资料的处理上展现出了极高的专业素养。书末的参考文献列表详尽且分类清晰，方便读者进行进一步的深入研究，这对于学术工作者来说无疑是极大的便利。此外，全书的索引部分做得非常人性化，查找特定术语或公式时可以迅速定位，这极大地提高了查阅效率，体现了出版方在细节处理上的专业精神。总的来说，这本书的物理实体质量，完全配得上其内容的深度和广度，拿在手里沉甸甸的，让人油然而生一种对知识的敬畏感。

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这本书的封面设计给我留下了非常深刻的印象，那种深邃的蓝色调，仿佛一下子就把人拉进了一个充满未知和探索的微观世界。我原本以为这会是一本枯燥的教科书，但翻开扉页后，那种精心排版的文字和穿插其中的精美插图，立刻打消了我的顾虑。尤其是一些关键概念的图示，简直是大师级的作品，它们不是简单地堆砌公式，而是用一种非常直观的方式，将那些抽象的分子链行为具象化了。读起来，我感觉自己像是在进行一次结构精密的科学考察，每一步的逻辑推演都如同建筑师在绘制蓝图，严谨而富有美感。作者在引言部分对材料科学领域中高分子结构与性能之间复杂关系的探讨，展现出一种深厚的学术功底和清晰的洞察力。我特别欣赏它在处理复杂理论时所展现出的耐心，没有一蹴而就的断裂感，让人可以扎实地跟随着作者的思路逐步深入，那种豁然开朗的感觉，是其他同类书籍难以给予的体验。

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