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出版者:机械工业出版社

作者:刘景斌

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-10-13

价格:20

装帧:

isbn号码:9787111070702

丛书系列:

图书标签:

• 热加工
• 金属材料
• 塑性变形
• 材料科学
• 机械工程
• 制造工艺
• 热处理
• 金属成形
• 材料力学
• 工业工程

好的，这是一本关于《现代材料科学与工程基础》的图书简介。 --- 现代材料科学与工程基础 一、 书籍定位与核心内容 《现代材料科学与工程基础》是一部全面、深入、面向工程实际的教材与参考手册。本书旨在为材料科学、机械工程、土木工程、航空航天以及相关交叉学科的本科生、研究生及一线工程师提供坚实的理论基础和前沿的技术视野。本书强调材料的微观结构、性能、加工工艺与最终应用之间的内在联系，构建起一个完整的材料学知识体系。 全书共分为六大部分，涵盖了从原子尺度的基本原理到宏观工程应用的完整链条。我们力求以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构，阐述材料行为的本质规律。 二、 详细内容章节概览 第一部分：材料科学的基石——结构与键合 本部分聚焦于材料的微观世界，为理解材料的宏观性能打下基础。 1. 原子结构与电子排布： 详细阐述了原子核、电子壳层结构以及电子在原子和分子中的分布规律。重点讨论了价电子在材料性质决定中的核心作用。 2. 化学键合理论： 深入分析了离子键、共价键、金属键和范德华力等基本键合类型。通过电子云模型和晶体场理论，解释了不同键合对材料的熔点、导电性、硬度和韧性的影响。 3. 晶体结构与晶体学基础： 详述了体心立方、面心立方、六方紧密堆积等常见晶体结构。引入布拉维点阵、晶胞概念，并运用密勒指数系统对晶面和晶向进行精确描述。重点讲解了晶体衍射（X射线、电子束）的基本原理及其在结构分析中的应用。 4. 晶体缺陷与非晶态结构： 系统梳理了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错）的形成机制、运动特性及其对材料力学性能（如强度、塑性）的决定性影响。对比分析了玻璃态、非晶合金等非晶材料的结构特征。 第二部分：热力学与相变动力学 本部分是理解材料在不同温度和压力下稳定性和演化趋势的理论工具。 1. 材料热力学基础： 应用吉布斯自由能、化学势等概念，分析了材料体系的平衡条件。讨论了理想溶液、非理想溶液的热力学行为及其在合金化过程中的意义。 2. 相图的解读与构建： 详细介绍了单组元、二元（如Fe-C系、Cu-Ni系）相图的绘制方法和判读规则，重点讲解了杠杆定律和反杠杆定律在多相区中的应用。阐述了固溶体、化合物的形成条件。 3. 相变动力学： 探讨了相变过程中的形核与长大理论，包括经典形核理论（CNT）的原理。分析了扩散在固态相变（如析出、沉淀）中的作用，引入了菲克扩散定律及其在材料工程中的实际计算案例。 4. 热处理过程的理论基础： 结合热力学和动力学，分析了退火、正火、淬火和回火等经典热处理工艺的微观机理，旨在指导工艺参数的选择以获得特定组织。 第三部分：材料的机械性能与本构关系 本部分关注材料在外部载荷作用下的响应，是结构设计的核心依据。 1. 弹性与粘弹性行为： 阐述了胡克定律、杨氏模量、泊松比等弹性常数。引入了广义胡克定律，并讨论了高分子材料和陶瓷材料中普遍存在的粘弹性现象，包括蠕变和应力松弛。 2. 塑性变形与强化机制： 深入分析了位错运动、滑移、孪生等塑性变形机制。详细阐述了加工硬化、晶粒细化强化、固溶强化、沉淀强化等四大强化途径的定量模型。 3. 断裂力学导论： 介绍了线弹性断裂力学（Griffith裂纹理论、应力强度因子K）和弹塑性断裂力学（J积分、裂纹尖端张开位移CTOD）。讨论了疲劳（S-N曲线、Paris定律）和蠕变断裂的机理与寿命预测。 4. 材料的本构模型： 引入了描述材料复杂行为的本构方程，如弹性-粘塑性模型（如Johnson-Cook模型），为有限元分析提供理论支撑。 第四部分：功能材料与电磁/光学特性 本部分拓展了传统结构材料的范畴，聚焦于材料的非结构性应用。 1. 电学性能： 系统分类导体、半导体和绝缘体。深入解析了半导体的能带结构、载流子输运机制（漂移与扩散），并介绍了PN结的形成与基本特性。 2. 磁学性能： 阐述了磁畴、磁化强度、磁滞回线等基本概念。分类讨论了软磁材料（如铁氧体）和硬磁材料（如NdFeB）的应用，并解释了畴壁运动的物理过程。 3. 光学特性： 讨论了材料对光的吸收、透射、反射和散射过程。重点介绍了透明陶瓷、光纤材料的原理及其在光电子器件中的应用。 4. 智能材料简介： 简要介绍形状记忆合金（SMA）、压电材料和磁致伸缩材料的工作原理及其在传感器和执行器中的前景。 第五部分：材料的制备与加工基础 本部分连接了理论知识与工程实践，探讨如何将原材料转化为具有特定性能的成品。 1. 凝固基础： 结合热力学和传热学，详细分析了铸造过程中的冷却速率、凝固收缩、枝晶生长控制等关键问题。 2. 粉末冶金技术： 阐述了粉体制备、成型、烧结过程的热物理和力学基础，重点分析了烧结致密化过程中的孔隙演化。 3. 塑性加工基础： 从晶体塑性角度出发，分析了轧制、锻造、拉拔等塑性变形过程中的应力状态和功耗计算，强调了变形对材料微观结构和性能的重塑作用。 4. 表面工程技术概述： 简要介绍热喷涂、化学气相沉积（CVD）等技术，用于改善材料的耐磨损、抗腐蚀性能。 第六部分：材料的服役行为与失效分析 本部分关注材料在实际工作环境中的长期可靠性。 1. 腐蚀与防护： 详细解释了电化学腐蚀的基本原理（阳极反应、阴极反应），分类讨论了均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂（SCC）。介绍钝化、电化学保护和涂层防护技术。 2. 环境协同作用下的退化： 探讨高温氧化、热腐蚀、辐照损伤等特殊环境对材料性能的影响机制。 3. 工程失效分析方法： 介绍宏观检查、断口学分析（韧性、脆性、疲劳断口特征识别）、化学成分分析在实际工程事故调查中的应用流程和规范。 三、 教学特色与读者对象 本书的特色在于其“结构-性能-工艺-应用”的闭环思维模式。每一章的理论推导后，均配有大量的工程实例和习题，旨在训练读者将抽象的材料学原理转化为解决实际工程问题的能力。 本书适合于： 材料科学与工程专业本科高年级及研究生。 机械设计、航空航天、能源动力等依赖高性能材料的工程专业学生。 需要系统回顾或深入了解材料科学基础知识的工程技术人员和研究人员。 通过学习本书，读者将能够全面掌握现代材料学的核心概念，建立起对金属、陶瓷、聚合物及复合材料的系统认知框架，为未来在新材料研发与应用领域的工作奠定坚实的基础。

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一本名为《工程材料与应用》的书最近引起了我的广泛兴趣，这本书的重点似乎在于各种工程材料的性能以及它们在实际工程中的应用。它并非仅仅关注材料本身的性质，而是更侧重于材料与工程设计之间的联系。书中对金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等几大类材料的性能进行了系统的介绍，比如它们的力学性能、热学性能、电学性能、化学性能等，并且会详细解释这些性能是如何受材料的成分、微观结构和加工工艺影响的。更让我觉得实用的是，书中还列举了大量的典型工程应用实例，比如在航空航天、汽车制造、电子电器、建筑工程等领域，各种材料是如何被选择和应用的，以及为什么选择这些材料。它让我明白了，选择合适的材料是决定工程项目成败的关键因素之一。书中还会探讨材料的失效分析和使用寿命预测，这对于提高工程的可靠性和安全性至关重要。总的来说，这本书为我提供了一个宏观的视角，让我能够将抽象的材料知识与具体的工程实践紧密地联系起来，理解材料在现代工业中的重要作用。

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偶然的机会，我读到了一本名为《机械制造工艺学》的书，这本书以一种非常系统和全面的视角，为我勾勒出了整个机械制造的图景。它不仅仅局限于材料本身的变形，而是将目光投向了整个生产流程，从零件的设计、材料的选择，到具体的加工方法、装配以及质量检验，都进行了详尽的介绍。我尤其喜欢书中对各种经典加工方法的详细阐述，例如车削、铣削、钻削等，它不仅讲解了基本原理，还包括了刀具的选择、切削参数的设定、加工精度和表面质量的控制等实践性内容。让我印象深刻的是，书中还涉及到一些非切削加工方法，比如焊接、铸造、粉末冶金等，这些内容极大地拓宽了我对“制造”的理解。更难能可贵的是，这本书非常注重实际应用，书中列举了大量的工程实例，分析了不同制造工艺在实际生产中的选择依据和优缺点，这对于我理解理论知识如何应用于解决实际工程问题非常有帮助。它就像一本全面的“制造业百科全书”，让我在短时间内对机械制造的各个方面都有了初步但深入的了解。

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最近我接触到一本名为《金属塑性加工基础》的书，这本书可以说是让我对材料变形的物理过程有了全新的认识。它不仅仅是简单罗列各种工艺参数，而是深入浅出地讲解了金属在受力变形过程中微观结构的演变，比如位错的滑移、交滑移以及晶界滑移等机制，这些理论知识为理解宏观的塑性变形行为奠定了坚实的基础。书中还详细阐述了各种塑性加工方法的原理，例如轧制、锻造、挤压和拉伸等，并通过大量的图示和实例，清晰地展示了这些工艺过程的机械运动和材料流动。读这本书的过程，就像是在解剖一把精密的机器，一点点地揭示其工作的奥秘。特别让我印象深刻的是，书中对加工过程中应力、应变以及温度之间的复杂耦合关系进行了深入分析，这对于实际生产中如何控制加工质量、提高效率至关重要。它让我明白，那些看似简单的金属成型过程，背后蕴含着如此深刻的科学原理。总而言之，这本书为我打开了一扇通往金属加工领域深度理解的大门，极大地提升了我对相关技术工艺的认知水平。

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我最近在书店里发现了一本名叫《先进材料成型工艺》的书，这本书给我留下了深刻的印象，尤其是在对新型材料加工方法的研究方面。它涵盖了许多当前研究的热点，比如3D打印技术（增材制造）在金属材料领域的应用，以及一些更具前瞻性的方法，如电磁成型、超塑性成型等。书中对于不同材料，特别是新型合金和复合材料，在这些先进成型技术下的行为表现进行了详尽的分析，这对于正在探索新材料应用的我来说，无疑是雪中送炭。它不仅介绍了这些工艺的流程，还深入探讨了与之相关的微观结构控制、性能优化以及潜在的技术挑战。我特别欣赏书中对不同工艺优缺点的对比分析，这有助于我根据具体需求做出更明智的选择。此外，书中还提到了数字化制造和智能化的发展趋势，如何将先进的成型技术与信息技术相结合，实现生产过程的智能化和自动化，这部分内容让我对未来的制造业充满了期待。这本书的阅读体验非常流畅，语言通俗易懂，即使是对某些前沿技术不太熟悉的读者，也能很快跟上思路。

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最近我收到一本《材料力学原理》作为礼物，这本书彻底颠覆了我之前对材料受力行为的认知。它不仅仅是教你如何计算应力应变，而是从更根本的物理角度，解释了材料在各种外力作用下为什么会产生变形，以及变形到何种程度会发生破坏。书中对各种材料模型，例如线弹性、弹塑性、蠕变等，进行了深入细致的讲解，并通过数学模型和实验验证，清晰地展示了这些模型的适用范围和局限性。我特别欣赏书中对材料失效机理的分析，比如疲劳、断裂、屈曲等，这些都是工程设计中必须考虑的关键因素。它让我明白了，那些看似坚固的结构，其内部承受着多么复杂的力量，以及如何通过科学的方法来评估和防止潜在的失效风险。书中还包含了一些关于材料强度、刚度、韧性等性能参数的计算和测试方法，这对于我进行材料选型和结构设计提供了重要的理论指导。总而言之，这本书让我对材料的力学行为有了更加深刻和全面的认识，为我解决工程中的力学问题打下了坚实的基础。

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