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出版者:人民郵電齣版社

作者:上海飛機研究所計算中心

出品人:

頁數:560

译者:

出版時間:2002-8-1

價格:188.00

裝幀:精裝（帶盤）

isbn號碼:9787115104632

叢書系列:

圖書標籤:

• 設計
• 汽車
• 建模
• 工業設計
• 現代設計
• Alias
• 建模
• 渲染
• 設計教程
• 軟件教程
• 數字建模
• 産品設計
• 設計軟件

深入探索材料的邊界：麵嚮未來的材料科學與工程實踐 本書旨在為有誌於探索材料世界奧秘、掌握前沿材料設計與製造技術的讀者提供一本全麵、深入且極具實踐指導意義的參考手冊。 我們將徹底摒棄對傳統設計流程的固化思維，聚焦於材料本徵屬性如何驅動和塑造二十一世紀的工程與技術創新。 本教程將從最基礎的原子結構和晶體缺陷理論齣發，逐步深入到高分子、復閤材料、智能材料以及納米材料的復雜體係。我們的核心理念是：設計源於對材料的深刻理解，而非對既有形式的模仿。 第一部分：材料科學的基石——從微觀到宏觀的視角轉換 本部分緻力於為讀者打下堅實的理論基礎，使他們能夠像材料學傢一樣思考問題，理解材料性能的根本來源。 第一章：原子排列與晶體結構基礎 我們將詳細剖析金屬、陶瓷和半導體材料中的晶體結構，包括麵心立方（FCC）、體心立方（BCC）以及六方最密堆積（HCP）。重點探討晶格缺陷（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷）對材料宏觀力學性能（如屈服強度、韌性、蠕變）的決定性影響。我們將引入先進的計算模擬方法，如分子動力學（MD）模擬，來可視化位錯運動和孿晶界的形成過程，幫助讀者建立直觀的微觀認知。 第二章：熱力學與動力學驅動的相變 深入講解材料體係的相圖解析，包括二元和三元閤金相圖。著重分析固態相變，如析齣強化、迴復、再結晶和晶粒長大過程中的熱力學驅動力和動力學控製因素。特彆關注熱處理工藝（淬火、迴火、固溶處理）對最終材料微觀結構和性能的精確調控。本章還將探討燒結過程中的緻密化機理，這對於陶瓷和粉末冶金至關重要。 第三章：連接性能的橋梁——材料錶徵技術 本章是理論與實踐的結閤點。我們將係統介紹現代材料分析的關鍵技術，包括但不限於： 結構分析： X射綫衍射（XRD）用於晶體結構鑒定，透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）及其配套的能譜分析（EDS）用於微觀形貌和成分分析。 性能測試： 靜態力學性能（拉伸、壓縮、彎麯）與動態性能（疲勞、斷裂韌性、衝擊測試）的標準化測試流程和數據解讀。 物理性能探究： 熱分析（DSC, TGA）在聚閤物和熱力學研究中的應用，以及電學、磁學性能的測量方法。 第二部分：麵嚮工程應用的材料設計與定製 本部分將視角從基礎科學轉嚮實際工程挑戰，指導讀者如何根據特定功能需求，選擇、設計乃至閤成新型材料。 第四章：金屬材料的深度定製與應用 超越傳統鋼材和鋁閤金的範疇，本章聚焦於高性能金屬係統的設計。詳述高溫閤金（鎳基、鈷基）的微觀結構控製，尤其關注$gamma'$相的析齣強化機製。探討輕質高強材料（如鈦閤金、鎂閤金）的成形工藝（如增材製造、攪拌摩擦焊）對其殘餘應力和各嚮異性的影響。引入高熵閤金（HEA）的概念，分析其多主元體係帶來的特殊構型穩定性和性能優勢。 第五章：高分子與復閤材料的功能化 高分子材料不再僅僅是結構支撐，而是功能載體。本章深入探討聚閤物的分子量分布、拓撲結構對粘彈行為的影響。重點分析縴維增強復閤材料（FRC）的界麵問題，界麵層對載荷傳遞效率的決定性作用。詳細闡述碳縴維、玻璃縴維、玄武岩縴維與樹脂基體（環氧樹脂、聚氨酯）的匹配設計，並介紹層閤闆的失效模式分析。此外，我們將探討自修復高分子材料和導電高分子電解質的最新進展。 第六章：功能性與智能材料的崛起 本章探索那些能夠響應外部刺激（光、電、熱、磁）而改變自身屬性的先進材料。 壓電與鐵電材料： 詳細介紹鋯鈦酸鋇（PZT）等陶瓷的疇壁運動與極化機理，及其在傳感器和驅動器中的應用。 形狀記憶閤金（SMA）： 分析馬氏體相變和熱彈性馬氏體相變，理解其應力誘導相變過程，並在航空航天和醫療器械中的獨特應用潛力。 磁性材料： 軟磁材料的高頻損耗控製，硬磁材料（如NdFeB）的磁疇結構與矯頑力調控。 第三部分：可持續性與前沿製造技術中的材料挑戰 本部分關注材料在現代可持續發展目標下的角色，以及增材製造等顛覆性技術對材料科學提齣的新要求。 第七章：納米材料的尺度效應與控製 探討尺寸效應如何徹底改變材料的體相行為，如量子尺寸效應、錶麵能主導等。聚焦於碳納米管（CNT）、石墨烯（Graphene）的結構控製閤成（如化學氣相沉積CVD）和在電子器件、儲能設備中的功能化應用。討論納米材料在生物醫學領域（如靶嚮藥物輸送）的安全性評估和界麵兼容性問題。 第八章：麵嚮增材製造的材料科學 增材製造（AM）要求材料具有與傳統製造截然不同的流動性、熔化/凝固特性和快速冷卻速率下的微結構演化能力。本章將重點分析金屬粉末床熔融（PBF）過程中，材料的層間粘閤、孔隙率形成機製。探討麵嚮特定AM技術的材料篩選標準，例如對激光吸收率、再凝固裂紋敏感性的考量。此外，還將涉及生物材料在3D打印中的生物相容性梯度設計。 第九章：環境友好與循環經濟中的材料選擇 深入討論“從搖籃到墳墓”的材料生命周期評估（LCA）。分析可降解生物材料（如PLA, PHA）的結構設計與降解速率的匹配。研究先進的材料迴收技術，特彆是針對復雜電子垃圾中稀有金屬的高效分離與提取工藝。強調材料的“綠色化學”原則在設計階段的嵌入，推動低能耗、低毒性材料替代方案的開發。 --- 本書的特色在於： 1. 跨學科整閤： 緊密結閤物理化學、固體力學、計算模擬與實際工程應用，打破學科壁壘。 2. 麵嚮未來： 大量引入瞭當前研究熱點，如高熵閤金、可編程材料、AI輔助材料篩選等。 3. 實踐導嚮： 每個章節後附有針對性的案例分析和實驗設計思路，強調理論指導下的材料優化與創新。 本書適閤： 機械工程、材料科學與工程、産品開發、工業設計等領域的本科高年級學生、研究生，以及緻力於技術創新的工程師和研發人員。它不是一本停留在知識羅列的工具書，而是一本引導您探索和創造下一代工程材料的思維指南。

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說實話，這本書的語言風格非常務實，沒有太多空洞的理論說教，而是直指核心的應用技巧。它更像是一位經驗豐富的設計總監在手把手地指導你如何解決實際項目中的難題。我尤其欣賞它在設計流程分解上的嚴謹性。從最初的用戶研究、草圖概念的快速迭代，到後期的三維造型精修和工程可行性分析，每一步驟都標注得清清楚楚，甚至連常用的設計軟件中的某些高級命令和快捷操作都被巧妙地融入到講解之中。這種“知其然且知其所以然”的敘述方式，極大地降低瞭初學者的入門難度，也讓有經驗的設計師能從中找到優化自己工作流程的靈感。對於需要快速上手並提升實戰能力的人來說，這本書的實用價值是無可替代的。

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這本書的排版和裝幀簡直是工業設計領域的一股清流。拿到手的時候，首先被它厚實的紙張和精美的插圖所吸引。每一個案例分析都配有高分辨率的圖片，色彩還原度極高，細節處理得非常到位。我特彆欣賞作者在版式設計上的用心，圖文排布疏密有緻，既保證瞭信息傳達的效率，又避免瞭視覺疲勞。不同章節之間的過渡自然流暢，像是精心策劃的展覽，讓你在閱讀過程中始終保持高度的專注。對於一個視覺敏感度要求很高的專業來說，這種對媒介本身的重視，無疑極大地提升瞭學習體驗。雖然我還沒完全啃完，但僅憑這賞心悅目的外觀，就已經覺得物超所值瞭。它不僅僅是一本教科書，更像是一本值得收藏的設計畫冊。

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作為一個已經工作瞭好幾年的設計師，我更看重的是工具書的“參考價值”和“查閱效率”。這本書在這方麵錶現得極為齣色。它的索引做得非常詳盡和邏輯化，無論我想迴顧某個特定的建模技術，還是查找關於特定設計標準的數據參考，都能在極短的時間內定位到精確的內容。內容組織上，各個模塊之間的相互引用和關聯性做得很好，形成瞭一個緊密的知識網絡。我曾嘗試用它來解決一個棘手的麯麵過渡問題，書中關於“自由麯麵優化”的部分，提供瞭好幾種不同的思路和對應的操作邏輯，這種多路徑的解決方案展示，避免瞭單一思維的局限性，極大地提高瞭我的問題解決速度。對於需要經常在項目間切換、頻繁查閱資料的專業人士而言，這本書的組織結構無疑是經過深思熟慮、極具效率導嚮的設計。

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這本書在理論框架的構建上處理得相當巧妙，它沒有陷入傳統學院派過於僵化的教條主義，而是用一種更具包容性和啓發性的視角來審視工業設計這門學科。我注意到，作者在討論設計哲學時，並非照搬西方經典理論，而是結閤瞭更多全球化的設計語境進行闡述，這使得內容更貼閤我們當下多元文化的市場需求。它鼓勵讀者去質疑既有的設計範式，去思考技術倫理和社會責任對設計決策的影響。當我讀到關於“設計的去中心化”那一章時，深有感觸，這迫使我跳齣單純追求美學的窠臼，去思考設計如何更好地服務於更廣闊的人類福祉。這種對深層價值的探討，讓這本書的厚度遠超一本單純的“技術手冊”。

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我之前接觸過幾本國內齣版的工業設計教材，總覺得在理論深度和前沿案例的廣度上有所欠缺，很多內容停留在上個世紀的經典案例上，對於當下飛速發展的數字化設計和可持續設計趨勢的跟進不足。然而，翻閱這本《Alias現代工業設計教程》時，我發現它對當前工業設計領域最熱門的技術和理念有著非常敏銳的捕捉。書中對人機交互（HCI）在實體産品設計中的融閤、新材料的運用以及循環經濟原則的實踐，都有深入淺齣的講解。作者似乎非常瞭解行業最新的動嚮，每一個案例都充滿瞭時代的印記和對未來的展望。特彆是關於參數化設計在概念生成階段的應用，那幾頁的闡述，簡直是為我打開瞭一扇新的大門，讓我對“現代”二字的理解上升到瞭一個新的維度。

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