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出版者:

作者:周腊吾

出品人:

页数:142

译者:

出版时间:2004-1

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787810537865

丛书系列:

图书标签:

• 电机
• 拖动
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• 电力系统
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• 教学
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• 自动化
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《现代工程材料学概论》图书简介 聚焦前沿，构建系统认知，面向未来工程挑战 本书旨在为工科学生和工程技术人员提供一个全面、深入且与时俱进的现代工程材料科学基础。我们深知，材料是现代工程的基石，任何重大的技术飞跃都离不开新材料的突破与应用。因此，《现代工程材料学概论》并非简单地罗列材料的分类和基本性质，而是着重于阐述材料的微观结构、性能、加工工艺与实际应用之间的内在联系，力求构建一个完整的材料知识体系。 第一部分：材料科学的宏观与微观基础 本书的开篇将引导读者穿越到材料世界的微观维度。我们首先回顾了固体物理学的核心概念，包括晶体结构、晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）及其对材料宏观性能的决定性影响。重点讨论了晶体生长理论与定向凝固技术，这些是制备高性能单晶和高性能合金的关键。 随后，我们将深入探讨材料的热力学和动力学基础。这部分内容涵盖了相图的解读、相变过程的驱动力与速率，尤其是扩散理论在材料热处理过程中的核心作用。我们详尽阐述了非晶态材料的形成机理与弛豫行为，为后续理解玻璃、非晶合金等特殊材料奠定理论基础。 第二部分：金属材料的深度剖析 金属材料因其优异的力学和导电性能，在结构工程和电子工业中占据核心地位。本书对金属材料的论述超越了传统的强度和硬度测试。 结构钢与特种合金： 详细分析了碳钢、低合金钢的微观组织演变（铁素体、奥氏体、贝氏体、马氏体转变），并重点介绍了高性能镍基、钛基和铝基高温合金的设计理念。特别关注了增材制造（3D打印）过程中金属粉末的快速凝固和组织控制，这是当前工业界的热点。 塑性变形与断裂力学： 对金属的冷加工和热加工过程中的位错运动、加工硬化现象进行了细致的建模和分析。在断裂方面，我们引入了疲劳裂纹的萌生、扩展与剩余寿命预测的现代方法，以及韧性断裂与脆性断裂的能量学判据。 电磁性能： 阐述了软磁材料（如坡莫合金）和硬磁材料（如稀土永磁体 NdFeB）的磁畴结构、磁化曲线的形成过程，以及高频应用中涡流损耗的抑制技术。 第三部分：高分子与复合材料的创新应用 高分子和复合材料是实现轻量化和功能集成化的关键所在。 高分子结构与性能： 阐述了聚合物的分子链结构（线性、支化、交联）、构象与宏观黏弹行为的关系。我们引入了动态力学分析（DMA）等先进表征手段，用以评估高分子材料的温度敏感特性和长期可靠性。针对热塑性塑料和热固性树脂，分别讨论了其成型工艺（注塑、挤出、反应注射成型）中的流动特性控制。 先进复合材料设计： 本部分重点介绍纤维增强复合材料（FRC）的设计原理。不仅涵盖了碳纤维/环氧树脂体系，还专门辟章节讨论了陶瓷基复合材料（CMC）和金属基复合材料（MMC）在极端环境（如航空发动机热端部件）中的应用优势与挑战。分析了界面结合强度对整体材料性能的控制作用。 第四部分：功能材料与前沿探索 面向信息技术、能源转换和生物医学领域，本书对新兴功能材料进行了深入的介绍。 半导体材料的制备与特性： 详细解析了硅基半导体的外延生长技术（如MOCVD和MBE），以及宽禁带半导体（如GaN、SiC）在功率电子中的潜力。讨论了集成电路制造中光刻胶和刻蚀工艺对器件性能的影响。 能源材料： 全面覆盖了锂离子电池的电极材料（正极、负极、电解质）的化学稳定性与循环寿命问题。针对燃料电池，介绍了质子交换膜材料（PEM）的性能要求。此外，也引入了钙钛矿太阳能电池的材料体系和稳定性研究进展。 智能与仿生材料： 探讨了形状记忆合金（SMA）和压电/焦电材料的工作机理及其在传感器和驱动器中的应用。仿生部分则侧重于如何从自然界中获取灵感，设计具有自修复、自清洁特性的结构材料。 第五部分：材料的表征与失效分析 材料的性能评估是工程应用的基础。本部分系统介绍了现代材料科学中不可或缺的实验技术： 结构分析： X射线衍射（XRD）用于晶体结构鉴定和残余应力分析；透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）的高分辨成像技术及其在微区成分分析（EDS/EELS）中的应用。 性能测试与分析： 不仅包括常规的拉伸、冲击试验，还涵盖了蠕变、应力松弛、热机械分析（TMA）等高级测试方法。 失效分析方法论： 强调从宏观形貌到微观机制的系统性排查流程，包括腐蚀失效（电化学腐蚀机理、缓蚀剂）、应力腐蚀开裂（SCC）以及高温氧化/热腐蚀的防护策略。 总结： 《现代工程材料学概论》力求以严谨的科学态度，结合丰富的工程案例，打通基础理论与实际工程应用之间的壁垒。本书的结构设计清晰，内容覆盖面广，不仅是本科生掌握材料学核心知识的优秀教材，也是从事新材料研发、产品设计与失效分析的工程师案头必备的参考工具书。通过深入研习本书，读者将能以更深刻的视角理解材料的“个性”，从而更好地驾驭和创新未来的工程技术。

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