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出版者:中国劳动社会保障

作者:劳动和社会保障部

出品人:

页数:130

译者:

出版时间:2007-7

价格:12.00元

装帧:

isbn号码:9787504563088

丛书系列:

图书标签:

• 汽车电工
• 汽车维修
• 电工基础
• 汽车电子
• 电路分析
• 汽车电器
• 故障诊断
• 汽车技术
• 实操指南
• 汽车电工材料

聚焦前沿：先进复合材料在航空航天领域的应用与发展 图书简介 本书深入探讨了航空航天工业中先进复合材料的最新研究进展、关键技术挑战以及广阔的应用前景。我们旨在为材料工程师、结构设计师、科研人员以及相关领域的决策者提供一份详尽且具有前瞻性的参考指南，全面解析这些高性能材料如何重塑现代飞行器的设计与制造范式。 第一部分：复合材料的理论基石与航空需求 本部分首先回顾了复合材料的基本概念、分类及其在极端载荷环境下所展现出的独特优势。重点阐述了航空航天领域对材料提出的严苛要求，包括高比强度、高比模量、优异的抗疲劳和抗蠕变性能，以及对温度敏感性的严格控制。 1.1 复合材料的微观结构与宏观力学 详细解析了纤维增强复合材料（FRCs）的界面特性、基体材料（如环氧树脂、聚酰亚胺、陶瓷基体）的选择标准及其对整体性能的影响。通过引入损伤容限设计理论，探讨了如何通过精确控制层合板的铺层角度和厚度来优化结构响应。特别关注了纳米增强技术在提升基体韧性和阻燃性方面的最新突破。 1.2 航空结构对材料的特殊要求 深入分析了超音速飞行、高空低温环境、电磁屏蔽（EMI/RFI）需求对复合材料性能提出的挑战。详细介绍了结构健康监测（SHM）技术如何与智能复合材料相结合，实现对飞行器结构完整性的实时评估和预测性维护。 第二部分：关键先进复合材料体系深度剖析 本章将焦点放在当前航空航天领域应用最广泛且最具潜力的几类先进复合材料上，提供从材料制备到性能评估的全流程解析。 2.1 碳纤维增强聚合物基复合材料（CFRPs）的迭代升级 CFRPs 依然是主流，但重点在于“升级”。本书详细介绍了新一代高模量碳纤维的制备工艺优化，以及热塑性树脂基体（如PEEK、PEKK）替代热固性树脂的趋势。探讨了热塑性复合材料在提高抗冲击性、促进自动化铺放和实现结构可修复性方面的巨大潜力。分析了预浸料（Prepregs）的储存稳定性、自动化铺放（AFP/ATL）的工艺窗口控制，以及固化过程中的残余应力管理。 2.2 陶瓷基复合材料（CMCs）在热防护系统中的革命 CMCs 被视为下一代发动机热端部件和高超音速飞行器关键部位的颠覆性材料。本书详述了 CMC 的主要制造工艺，包括化学气相渗透（CVI）、熔渗透（Melt Infiltration）和反应物结晶浸渍（RMI）。重点解析了 SiC/SiC 复合材料在抗氧化、抗热震和长期高温稳定性方面的突破，并讨论了如何通过界面工程（如石墨层或 BN 层）来赋予其必要的断裂韧性。 2.3 金属基复合材料（MMCs）在承力结构中的应用拓展 虽然热固性复合材料占据主导，但对于需要高导热性或特定承载需求的结构，MMCs 依然不可或缺。详细介绍了以铝基、钛基或铌基为基体的颗粒增强或短纤维增强复合材料的制备技术，特别是搅拌铸造法和粉末冶金法的改进，以及它们在起落架和关键连接件中的应用实例。 第三部分：先进制造技术与数字化转型 先进材料的潜力只有通过先进的制造技术才能完全释放。本部分聚焦于如何实现高精度、高效率、低缺陷的航空级复合材料部件制造。 3.1 增材制造（AM）对复合材料结构的影响 探讨了如何将增材制造技术应用于复合材料的制造，包括纤维增强聚合物的直接写束（Direct Writing）技术、选择性激光烧结（SLS）对高性能热塑性粉末的应用，以及用于制造复杂几何形状的金属基体的增材制造技术。重点分析了 3D 打印制造的部件在纤维取向控制和各向异性力学性能上的挑战与解决方案。 3.2 自动化铺放与连接技术 详细阐述了自动纤维铺放（AFP）和自动带材铺放（ATL）设备在大型结构（如机翼、机身段）制造中的精度控制、路径规划算法优化。此外，本书深入分析了胶接、铆接和新的混合连接技术（如超声波焊接、自适应灌注）在复合材料结构连接中的可靠性评估和疲劳性能测试标准。 3.3 数字化线程与质量保证 强调了“数字孪生”在复合材料制造中的作用。介绍了无损检测（NDT）技术（如超声波C扫描、X射线断层扫描、红外热成像）在识别内部缺陷（如孔隙率、脱粘、纤维偏转）方面的最新发展，以及如何利用机器学习算法分析 NDT 数据，实现对制造过程的实时反馈和闭环控制。 第四部分：可持续性、服役性能与未来展望 本书的最后一部分着眼于材料的全生命周期管理，以及未来航空航天对材料提出的更具挑战性的要求。 4.1 复合材料的回收与再利用 随着大量服役复合材料部件的退役，可持续性成为行业焦点。详细介绍了热解法、溶剂溶解法等先进回收技术在分离基体树脂和回收高价值碳纤维方面的效率和环境影响。探讨了再生纤维在非关键结构或地面设备中的应用潜力。 4.2 极端环境下的材料行为与寿命预测 研究了复合材料在湿热环境下的老化效应、紫外线辐射下的表面劣化，以及在长期服役过程中微裂纹的萌生和扩展机制。引入了基于物理的寿命模型（PBLM），用于更精确地预测疲劳损伤累积，指导更安全的维修间隔时间确定。 4.3 面向未来：智能与自修复材料 展望了下一代航空航天材料的研发方向。包括具有形状记忆效应的智能蒙皮材料、能够自主修复微裂纹的自修复复合材料（通过微胶囊技术或本征自修复聚合物）的应用前景，以及在电磁/热管理方面具有主动调控能力的“功能集成”复合材料。 本书内容全面、技术深入，不仅对现有航空航天复合材料的应用现状进行了系统梳理，更对未来十至二十年的技术路线图进行了前瞻性描绘，是该领域专业人士案头必备的参考资料。

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翻阅这本书，我强烈地感受到它在时间维度上的错位。书中引用的很多“先进技术”或“标准材料”，听起来仿佛是从上个世纪末的汽车维修手册中直接摘录出来的。比如，它对某些点火线圈的测试方法，依然停留在用电阻档位测量初级和次级线圈阻值的阶段。在如今，绝大多数专业维修技师都会使用示波器来观察点火初级的电流波形，以判断点火模块的工作状态和是否存在虚假故障。书中对于诊断设备的使用，无论是万用表的高级功能，还是诊断扫描仪的基本操作，都缺乏应有的篇幅和深度。如果这本书声称是关于“汽车电工材料”的，我期待它能深入探讨诸如电磁屏蔽材料（EMI/RFI）、新型高功率密度连接器、或者针对电动汽车高压直流系统的特殊绝缘和阻燃材料的特性。然而，它似乎将重点局限在了基础的铜导线、PVC绝缘层和标准熔断器的范畴内，对于那些真正定义了现代汽车电气系统复杂性的新型材料和技术革新只字未提，这让这本书在内容的前沿性上显得捉襟见肘，更像是一份历史文献而非当前的实用指南。

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这本书的封面设计得相当朴实，带着一种老派的实用主义色彩，封面上印着一些泛黄的电路图和零件的模糊剪影，很容易让人联想到上世纪八九十年代那种厚重、内容详实的工具书。我原本是抱着寻找一本关于汽车电气系统原理和故障排除的权威指南的期望来翻阅它的，特别是针对现代车辆复杂的ECU和CAN总线系统。然而，这本书的内容很快就让我有些摸不着头脑。它似乎将重点放在了非常基础的、几乎是物理学入门级别的电学概念上，比如电阻、电容的基本定义，以及简单的串并联电路分析。章节之间的过渡显得有些生硬，从讨论到具体的汽车部件，比如启动电机或发电机的工作原理时，描述的深度远不如我期待的“电工”级别。更令人费解的是，书中花了大量篇幅去介绍一些早已被淘汰的材料，比如特定类型的铜线绝缘层耐热标准，或者某种已经停止生产的保险丝规格。对于一个想要了解如何诊断现代车辆点火系统脉冲信号或者如何安全地进行高压电池维护的读者来说，这些信息显得有些滞后和边缘化。我期待的是图文并茂的、带有清晰流程图的诊断流程，但实际呈现的是大量的文字叙述和一些手绘的、辨识度不高的示意图。这让我不得不怀疑，这本书的目标读者群体到底是谁？它更像是一本给学徒初期建立基础概念的教材，而非一本面向实际维修工作的参考手册。整体阅读下来，感觉信息密度不高，且与我实际维修工作中的需求存在显著的偏差。

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这本书的叙事风格极其保守和学术化，读起来有一种强烈的“教科书”味道，但又缺乏现代教科书应有的互动性和系统性。它似乎假设读者已经具备了扎实的电工学基础，能够自行补全大量的实践细节。比如，在讲解如何判断电线是否老化时，它会罗列出几种化学降解的迹象，但不会提供一个直观的、现场可以快速执行的“目测或触摸”测试方法，或者明确指出在何种环境下（如发动机舱高温区）这些材料降解速度会显著加快。这种过于抽离的写作方式，使得书中的知识点很难被转化为可操作的维修流程。我阅读的目的是为了解决实际问题，但我发现自己不得不不断地去搜索引擎上寻找那些在书中“缺失”的、关于实际操作技巧的补充材料。这本书似乎更关注“是什么”和“为什么”，而不是“如何做”。对于需要快速查找解决方案的维修人员来说，这种信息传递的效率是极其低下的。它更像是一个理论基础的综述，而不是一本能够让你在车库里快速定位并解决问题的实用手册，整体体验下来，感觉像是完成了一篇冗长的理论考试，而不是学习了一门手艺。

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这本书的装帧和排版设计，坦率地说，非常不符合当代读者的阅读习惯。字体选择偏小，行距拥挤，缺乏足够的留白，使得长时间阅读眼睛非常容易疲劳。更要命的是，图片和图表的质量普遍偏低。很多涉及到线路图的部分，要么是黑白印刷，线条交错复杂，难以分辨不同的颜色代码（在汽车电工领域，颜色是至关重要的标识），要么就是过于简化的示意图，完全无法对应到车辆的实际布线布局。例如，在描述一个复杂的中央电气分配盒的接线时，我期待看到的是一个清晰、按颜色区分的、甚至能标注出对应保险丝编号的分解图。但书中呈现的只是一堆密密麻麻的文字描述，告诉我哪个引脚应该连接到哪个理论上的功能块，这对于现场作业人员来说几乎是灾难性的。我不得不频繁地在书页和我的实际工作环境之间来回切换，试图将这些抽象的文字与我面前的线束对应起来，效率极其低下。如果这本书的目标是作为一本工具书随时翻阅，那么这种低质量的视觉呈现无疑是致命的缺陷，它耗费了我大量精力去“解码”信息，而不是直接应用信息。

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我尝试在书的中间部分寻找一些关于现代汽车电子控制单元（ECU）的深度剖析，毕竟“电工”这个词汇在今天已经很大程度上等同于对车载计算机的理解。我翻阅了关于传感器和执行器的章节，希望看到关于信号波形、电压基准以及如何使用示波器进行有效测量的详尽指导。然而，这些内容要么一笔带过，要么是以一种高度理论化的、脱离实际操作的方式来呈现。举个例子，当书中提及氧传感器时，它更多地是在解释其内部氧化锆的工作原理，而不是提供一个具体的诊断步骤，比如如何判断传感器输出电压是否偏低，或者在冷启动和稳定工作温度下信号反馈的差异性。这种重理论轻实践的倾向使得这本书在实际操作层面显得苍白无力。我更希望看到的是实际案例分析，比如“如果出现P030X故障码，检查点火线圈初级和次级电路时，应该用万用表的哪个档位测量哪个点？”这类可以直接转化为维修动作的指导。这本书给我的感觉是，它可能更偏向于材料科学领域对导电体的研究，而非汽车维修技术层面。读完后，我感觉自己对电的物理本质理解得更深了，但对如何修理一辆现代汽车的电路，我的知识储备似乎没有得到实质性的提升。

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