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出版者:中国石油化工出版社

作者:中国腐蚀与防护学会组织 编

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:2005-1

价格:58.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787801646941

丛书系列:

图书标签:

• 防腐蚀工程
• 腐蚀防护
• 工程师认证
• 考试指南
• 材料工程
• 化学工程
• 石油化工
• 管道工程
• 金属材料
• 专业技术

现代材料科学与工程前沿技术概览 本书旨在为材料科学、工程技术人员以及相关领域学者提供一个全面、深入且前瞻性的视角，聚焦于当前材料设计、性能优化、制造工艺及失效分析等核心议题。全书内容紧密围绕新材料的开发趋势、先进表征手段的应用，以及工程实践中面临的复杂挑战，力求构建起理论深度与工程实用性完美结合的知识体系。 --- 第一部分：先进材料的设计与合成（约350字） 本部分深度剖析了当前高性能结构材料和功能材料的设计理念与合成路径。 1.1 新一代合金体系的创新设计： 重点探讨了高熵合金（HEAs）的设计原理，如何通过多元元素的协同效应实现热力学稳定性、优异的机械性能和抗辐照能力的平衡。详细介绍了计算热力学（CALPHAD）方法和基于第一性原理的模拟在预测复杂多组元相图和优化微观结构中的关键作用。此外，对先进的增材制造（Additive Manufacturing, AM）技术如何赋能新型金属材料的近净形成形和结构异质性设计进行了系统阐述。 1.2 陶瓷与复合材料的结构调控： 深入研究了纳米结构陶瓷的制备技术，特别是利用溶液燃烧法、溶胶-凝胶法等对晶粒尺寸和晶界行为的精准控制，以提升其断裂韧性和高温稳定性。复合材料章节着重于纤维增强金属基复合材料（MMC）和陶瓷基复合材料（CMC）的界面工程。讨论了界面相的形成机制、界面结合强度的量化评估方法，以及如何通过优化纤维铺层设计来控制宏观力学响应的各向异性。 1.3 智能与响应性材料： 考察了形状记忆合金（SMAs）、压电材料和磁致伸缩材料等智能材料在传感器、驱动器及能量收集领域的前沿应用。着重分析了这些材料在不同环境刺激（温度、应力、电磁场）下响应机制的物理基础，并探讨了如何通过材料的本征设计实现多场耦合响应的优化。 --- 第二部分：材料的微观结构表征与性能关联（约400字） 本部分聚焦于利用尖端分析技术解析材料微观结构，并建立结构-性能之间的精确联系。 2.1 电子显微技术的高级应用： 详细介绍了球差校正透射电子显微镜（STEM/TEM）在原子尺度成像上的突破，特别是在分析晶界结构、析出相形貌和点缺陷分布方面的能力。重点阐述了能量分散X射线谱学（EDS）和电子能量损失谱学（EELS）在元素定量分析和化学价态研究中的定量化方法，以及如何通过同步辐射光源辅助的X射线衍射（XRD）技术进行原位（In-situ）和非晶态材料结构分析。 2.2 表面与界面分析技术： 探讨了用于表面敏感分析的X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）的最新发展，尤其是在高真空和原位反应环境下的应用。对二次离子质谱（SIMS）的深度剖析能力和同位素示踪技术在分析薄膜沉积和材料扩散行为中的应用进行了详细介绍。 2.3 机械性能的动态与原位测试： 涵盖了先进的机械性能测试方法，包括原子力显微镜（AFM）介导的纳米压痕技术及其硬度/模量测量模型的修正。深入分析了用于高温蠕变、疲劳裂纹萌生与扩展的原位加载测试技术，特别是结合同步辐射X射线成像技术对裂纹演化过程的实时追踪和三维重构。 --- 第三部分：制造工艺的精确控制与过程模拟（约350字） 本部分侧重于先进制造技术中的工艺-微观结构-性能的闭环控制，以及计算模拟在优化制造过程中的作用。 3.1 增材制造（AM）的冶金控制： 重点讨论了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中粉末床的熔池动力学。分析了高扫描速度、高能量密度下热梯度和冷却速率对凝固组织、残余应力以及孔隙率的影响机制。提出了通过优化工艺参数（如激光功率、扫描策略）来有效抑制再熔池边界的形成和优化晶粒取向的方法。 3.2 表面工程与功能化： 探讨了等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和物理气相沉积（PVD）在制备超硬、低摩擦涂层中的应用。重点分析了薄膜应力调控技术，包括预应力设计和多层/梯度结构的应用，以提高涂层与基体之间的附着力及抗剥落能力。对热喷涂技术中粒子撞击、铺展和粘附的微观过程进行了建模分析。 3.3 计算材料工程（CME）： 详细介绍了多尺度模拟在指导材料设计和工艺优化中的集成应用。包括从量子力学（DFT）到分子动力学（MD），再到相场法（Phase-Field）和有限元分析（FEA）的层次化建模框架。重点演示了如何利用FEA模拟焊接残余应力场，以及如何通过MD模拟预测高温晶界扩散速率。 --- 第四部分：材料的服役行为与寿命预测（约400字） 本部分深入探讨了材料在极端服役环境下的失效机理，并介绍了现代寿命评估与管理策略。 4.1 高温与热机械疲劳： 系统阐述了蠕变、疲劳及氧化腐蚀的耦合作用机制，尤其是在航空发动机叶片、燃气轮机部件等关键高温部件中。详细分析了高温下氧化层的生长动力学、脆性相的析出对疲劳裂纹萌生的影响，以及如何利用先进的弥散强化机制（如氧化物弥散强化，ODS）来提升材料的长期高温可靠性。 4.2 辐照损伤与中子材料： 针对核能应用，重点讨论了高能粒子辐照引起的材料损伤，包括空位/间隙对的形成与迁移、氦致泡的形核与生长，以及这些缺陷对材料脆化和尺寸稳定性的影响。介绍了新型耐辐照结构材料的开发方向，以及利用离子束模拟实验来加速长期辐照效应评估的方法。 4.3 结构健康监测（SHM）与剩余寿命评估： 介绍了无损检测（NDT）技术的集成应用，如超声波相控阵（Phased Array UT）和先进的涡流检测方法，用于早期识别微裂纹和疲劳损伤。重点讨论了基于概率的损伤容限设计（Damage Tolerance Design）理念，以及如何利用机器学习模型结合在线监测数据，对复杂结构部件的剩余使用寿命进行更精确的预测和维护决策支持。 --- 本书的特色在于其跨学科的整合性，不仅涵盖了传统材料科学的坚实基础，更大量引入了计算模拟、原位表征和先进制造等现代工程技术的前沿成果。它为所有致力于材料创新和工程实践的专业人士提供了一套应对二十一世纪材料挑战的综合性工具箱。

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这本书的文字表达清晰流畅，逻辑结构严谨。作者在阐述每一个技术要点时，都做到了言简意赅，并且常常引用相关的工程实例来印证其观点，这使得内容既具有学术性，又不失趣味性。我特别关注书中关于涂层维护和修复的部分。作者详细介绍了各种涂层维护策略，如定期检查、局部修复、整体重涂等，并分析了它们在延长涂层寿命、降低维护成本方面的效果。他强调了及时发现和处理涂层损坏的重要性，并提供了一系列实用的维护和修复技巧。例如，在介绍涂层局部修复时，作者详细说明了如何对损坏区域进行清理、打磨，如何选择匹配的修补涂料，以及如何确保修补区域与原涂层之间的良好结合。他还提出了在进行涂层维护时，需要考虑的各种因素，如环境条件、涂层类型、损坏程度等，并给出了相应的建议。这种注重细节的讲解，让我学到了许多实用的操作技巧。

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这本书的内容极具指导意义，对于任何希望提升防腐蚀技术水平的专业人士都非常有价值。我非常欣赏书中关于腐蚀控制策略的系统性介绍。作者不仅介绍了单一的防腐蚀技术，还详细阐述了如何将各种防腐蚀技术进行有机结合，形成一套完整的腐蚀控制体系。他强调了多层次、多方面的腐蚀控制策略的重要性，并提供了具体的实施方案。例如，在讲解船舶的腐蚀控制时，作者不仅介绍了船体材料的选择、防腐涂料的应用，还详细阐述了阴极保护、牺牲阳极的合理配置，以及定期检查和维护的重要性。他还强调了在设计和建造过程中，就要充分考虑腐蚀控制的因素，以达到最佳的防腐蚀效果。这种系统性的思维方式，让我能够更全面地理解和掌握防腐蚀工程的精髓，也为我将来独立承担防腐蚀项目提供了坚实的理论基础和实践指导。

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这本书的讲解风格深入浅出，即使是对于一些相对复杂的概念，作者也能够用通俗易懂的语言来解释，并且辅以大量的图表和示意图，使得抽象的原理得以直观地呈现。我特别喜欢书中关于电化学腐蚀的章节，作者用生动的比喻，将复杂的电化学反应过程描述得像我们日常生活中常见的化学现象一样容易理解。例如，在解释金属的电化学腐蚀时，他将金属表面的阳极区域比作“失落的电子”，将阴极区域比作“电子的接收者”，而电解质溶液则扮演着“信息传递者”的角色。这种拟人化的描述方式，让我在轻松愉快的阅读过程中，就能够深刻地理解金属腐蚀的内在机制。此外，书中对于不同腐蚀环境的分析也非常到位，包括大气腐蚀、水介质腐蚀、土壤腐蚀以及高温腐蚀等，并详细介绍了在这些不同环境下，金属材料可能遇到的挑战以及相应的防腐蚀策略。例如，在土壤腐蚀的部分，作者不仅分析了土壤的成分、湿度、pH值等因素对腐蚀的影响，还详细介绍了埋地管道常用的防腐蚀措施，如防腐涂层、阴极保护以及土壤改良等。这种细致入微的分析，让我能够更好地应对不同场景下的防腐蚀难题。

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这本书的封面设计相当朴实，没有过多的花哨装饰，这让我对它的内容充满了期待。翻开第一页，纸张的触感温润而厚实，印刷清晰，字迹工整，这在当下许多粗制滥造的出版物中实属难得。作为一名初次接触防腐蚀工程领域的从业者，我深知理论知识的扎实是通往专业道路的基石。这本书的章节划分逻辑清晰，从基础的材料学、化学原理，到具体的防腐蚀技术、施工工艺，再到检测评价方法，层层递进，环环相扣，为我构建了一个相对完整的知识体系框架。我尤其欣赏其中对各种防腐蚀材料性能的详细阐述，例如不同种类涂料的成分、固化机理、耐候性、耐化学品性等，以及它们在不同介质和环境下的适用性分析，这对于我选择和应用合适的防腐蚀方案至关重要。此外，书中还穿插了大量的工程案例分析，通过实际项目的经验总结，让抽象的理论知识变得生动具体，也为我提供了宝贵的实践指导。例如，在讲解阴极保护时，作者不仅介绍了牺牲阳极法和外加电流法的原理，还结合具体的管线防腐工程，详细说明了电极的选型、安装、接地等关键环节，以及如何根据土壤电阻率、介质腐蚀性等因素进行计算和设计。这种理论与实践相结合的讲解方式，极大地提升了我对知识的理解和记忆。

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作为一名希望在防腐蚀领域深耕的工程师，我深知理论知识的更新和技能的提升至关重要。这本书的出现，恰好满足了我对最新技术和行业动态的渴望。书中对一些前沿的防腐蚀技术，如智能防腐蚀、纳米涂层、生物防腐蚀等，都进行了前瞻性的介绍和分析，为我开辟了新的视野。我尤其对书中关于腐蚀环境预测和风险评估的内容印象深刻。作者介绍了各种预测模型和评估方法，如基于大数据分析的预测模型、基于风险评估的防腐蚀策略制定等，并分析了它们在提高防腐蚀效率、降低运营成本方面的优势。他强调了根据实际情况，选择最适合的预测和评估方法的重要性。例如，在讲解基于风险评估的防腐蚀策略制定时，作者详细阐述了如何识别潜在的腐蚀风险源，评估腐蚀发生的可能性和后果，并根据评估结果，制定相应的防腐蚀措施和应急预案。这种基于风险的系统性方法，让我能够更科学、更有效地管理设备的腐蚀风险。

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这本书的排版设计十分合理，图文并茂，使得阅读过程更加轻松愉快。我尤其喜欢书中关于腐蚀与材料选择的内容。作者深入分析了不同材料在各种腐蚀环境下的行为，并给出了相应的选择建议。他强调了材料选择对于防腐蚀工程成功与否的关键性，并提供了详细的材料性能参数和应用指南。例如，在介绍不锈钢材料在不同腐蚀环境下的耐腐蚀性时，作者详细列举了不同牌号不锈钢的成分、晶体结构、耐腐蚀性能（如耐点蚀性、耐缝隙腐蚀性、耐应力腐蚀开裂性等），并根据具体的应用场景，给出了相应的选择建议。他还提醒读者，在选择材料时，不仅要考虑其耐腐蚀性，还要考虑其机械性能、加工性能、成本等因素，进行综合权衡。这种全面的考虑，让我能够做出更明智的材料选择。

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在研读这本书的过程中，我深刻地感受到了作者在防腐蚀工程领域的深厚造诣和严谨态度。他对每一个技术细节都进行了详尽的阐述，并且引用了大量的国际标准和行业规范，这为我们提供了坚实的理论依据和实践参考。我尤其对书中关于金属表面处理的章节印象深刻。作者详细介绍了喷砂、抛丸、酸洗、碱洗等各种表面处理方法，并分析了它们各自的优缺点以及在不同应用场景下的适用性。他强调了表面处理质量对于防腐蚀层性能的重要性，并提供了一系列检验表面处理质量的方法，如粗糙度测量、洁净度检验等。这让我意识到，看似简单的表面处理，实则蕴含着丰富的技术内涵。同时，书中关于防腐蚀涂料施工的章节也极其详实，从涂料的准备、施工方式（刷涂、辊涂、喷涂）、施工环境要求，到涂层厚度的控制、检验方法（干膜测厚、附着力测试）等，都进行了细致的讲解。例如，在介绍喷涂施工时，作者详细说明了喷枪型号的选择、喷涂距离、喷涂角度、喷涂压力等关键参数的控制，以及如何避免出现漏喷、流挂、橘皮等常见施工缺陷。

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这本书的内容深度和广度都令人赞叹。作者不仅涵盖了传统防腐蚀技术，还对一些新兴技术进行了介绍，这让我对防腐蚀工程的未来发展有了更清晰的认识。我非常欣赏书中关于腐蚀加速试验的内容。作者详细介绍了各种加速试验方法，如盐雾试验、恒湿试验、循环腐蚀试验等，并分析了它们在评价材料耐腐蚀性能、预测材料使用寿命方面的作用。他强调了选择合适的加速试验方法，并正确解读试验结果的重要性。例如，在介绍盐雾试验时，作者详细说明了试验的原理、设备要求、试验参数的设定（如盐溶液的成分和浓度、温度、湿度等），以及如何根据试验结果，评价材料的耐腐蚀性能。他还提醒读者，加速试验结果需要在实际使用条件下去验证，因为加速试验毕竟是模拟环境，与实际环境可能存在差异。

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这本书为我系统地学习防腐蚀工程提供了绝佳的平台。它不仅是我备考的得力助手，更是我日常工作中不可或缺的参考工具。我最喜欢书中关于腐蚀失效分析的部分。作者通过分析大量的腐蚀失效案例，详细讲解了不同腐蚀失效模式的特征，如应力腐蚀开裂、点蚀、缝隙腐蚀、氢致开裂等，并介绍了相应的失效机理和预防措施。他强调了失效分析在总结经验教训、改进设计和施工、提高设备可靠性方面的重要作用。例如，在分析一个金属构件的应力腐蚀开裂失效案例时，作者详细描述了裂纹的形貌、扩展路径，并结合了材料的成分、应力状态、环境因素等信息，深入剖析了导致失效的根本原因。他还提供了一系列避免类似失效的建议，如选择合适的材料、控制应力水平、改善环境条件等。这种深入的失效分析，让我对腐蚀的复杂性有了更深刻的认识，也为我将来在实际工作中处理类似问题提供了宝贵的经验。

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这本书的内容涵盖了防腐蚀工程的方方面面，从理论基础到实践应用，从材料选择到施工工艺，再到后期维护，都进行了全面而深入的介绍。我尤其欣赏书中关于腐蚀监测技术的讲解。作者详细介绍了各种腐蚀监测方法，包括电化学监测、质量损失法、光谱分析法等，并分析了它们在不同腐蚀环境下的应用效果。他强调了早期发现和预防腐蚀的重要性，并提供了一系列实用的监测和预警策略。例如，在讲解电化学噪声监测时，作者详细阐述了其基本原理，即通过监测金属在腐蚀过程中产生的微弱电流和电压信号，来判断腐蚀的活性和趋势。书中还列举了多种实际应用案例，说明如何通过电化学噪声监测技术，及时发现管道、储罐等关键设备的腐蚀风险。此外，书中对于防腐蚀工程的经济性分析也给予了足够的重视。作者不仅介绍了各种防腐蚀措施的成本，还分析了它们在延长设备寿命、减少维修费用、提高生产效率等方面的效益。这种从经济角度出发的分析，让我在进行防腐蚀方案选择时，能够更加全面地权衡利弊。

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