陶瓷及其复合材料

陶瓷及其复合材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

☆☆☆☆☆
出版者:北京理工大学出版社 作者:李云凯 出品人: 页数:367 译者: 出版时间:2007-8 价格:38.00元 装帧: isbn号码:9787564012922 丛书系列:
图书标签
  • 陶瓷
  • 复合材料
  • 材料科学
  • 材料工程
  • 无机非金属材料
  • 结构陶瓷
  • 功能陶瓷
  • 粉末冶金
  • 先进材料
  • 陶瓷基复合材料
想要找书就要到 小哈图书下载中心
立刻按 ctrl+D 收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

本书是北京理工大学研究生院重点建设课程指定编写的系列教材之一。

本书编写过程中,参考了国内外近年来有关陶瓷材料、陶瓷复合材料方面的著作和论文,并综合了国内外科学研究、技术发展和生产的最新成果,系统地介绍了陶瓷材料的化学键、晶体结构、微观形貌及分析技术、力学和热学性能、陶瓷材料断裂力学,常用的陶瓷材料,以及高性能陶瓷复合材料的增强体、陶瓷基复合材料的组成和工艺过程,并介绍了高性能陶瓷复合材料的理论、技术和界面控制方法。同时介绍了高性能复合材料的设计、发展现状和发展前景。

本书除作为材料科学与工程专业研究生教材外,还可供从事高性能陶瓷及其复合材料科学研究和生产人员参考。

陶瓷及其复合材料研究进展 内容提要 本书汇集了当前无机非金属材料领域,特别是先进陶瓷和陶瓷基复合材料(CMCs)的最新研究成果与技术动态。全书深入探讨了从基础理论到前沿应用的广泛议题,旨在为材料科学工作者、工程师及相关专业学生提供一份全面、深入的参考资料。 第一部分:先进陶瓷材料的微观结构与性能调控 本部分聚焦于高性能结构陶瓷和功能陶瓷的制备科学与性能表征。 第一章 结构陶瓷的粉体制备与烧结行为 详细阐述了高纯度、窄粒度分布陶瓷粉体的合成方法,包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、气相合成法在氧化物(如 $ ext{Al}_2 ext{O}_3$, $ ext{ZrO}_2$)和非氧化物(如 $ ext{SiC}$, $ ext{Si}_3 ext{N}_4$)陶瓷粉体制备中的应用。重点分析了粉体形貌、粒度对最终陶瓷制品微观结构和力学性能的影响机制。深入讨论了低温致密化、无压烧结、热压/热等静压(HIP)等先进烧结技术对消除孔隙率、控制晶粒生长的精确控制。对陶瓷材料的晶界工程进行了详尽的论述,包括晶界相的类型、含量及其对材料高温抗蠕变性、断裂韧性的影响。 第二章 结构陶瓷的断裂力学与可靠性 本章侧重于结构陶瓷在极端服役条件下的失效机制分析。系统梳理了室温和高温下的增韧机制,包括氧化锆的相变增韧(Transformation Toughening)、氧化铝的晶界限增强机制等。详细介绍了维氏硬度、洛氏硬度、断裂韧性($ ext{K}_{ ext{IC}}$)的测试标准与结果分析。引入了断裂前缘的能量耗散模型,特别是对室温下室温延迟断裂(Slow Crack Growth, SCG)的概率统计模型进行了深入的探讨,为设计高可靠性陶瓷构件提供了理论基础。探讨了疲劳加载对陶瓷寿命的影响,包括高周疲劳和低周疲劳下的裂纹萌生与扩展规律。 第三章 功能陶瓷的电学、热学与光学特性 本章转向以电学、热学、光学应用为导向的功能性陶瓷材料。 铁电与压电陶瓷: 阐述了钙钛矿结构(如 $ ext{PZT}$)的极化机理,分析了电场极化、去极化对材料介电性能和机电耦合系数的影响。讨论了用于高频器件和传感器的薄膜化制备技术。 热电陶瓷: 重点介绍了对提高塞贝克系数、降低热导率的材料设计策略,特别是对半导体陶瓷中晶格缺陷和电子传输机制的研究。 透明陶瓷: 探讨了如何通过严格控制杂质含量和晶界光学透明度,实现高机械强度和高透过率的透明氧化物陶瓷(如透明 $ ext{Al}_2 ext{O}_3$ 和 $ ext{YAG}$)的制备技术。 第二部分:陶瓷基复合材料(CMCs)的设计与制造 本部分是全书的重点,专注于通过复合化手段克服纯陶瓷材料的脆性,实现材料性能的飞跃。 第四章 纤维增强陶瓷基复合材料的理论基础 系统阐述了纤维增强复合材料的基本力学模型,包括强度、模量和泊松比的各向异性预测公式。重点剖析了 CMC 的关键设计参数:纤维体积分数、界面强度(Interface Strength)和纤维的均匀性。详细介绍了复合材料的经典失效模式:基体开裂、纤维/基体脱粘、纤维断裂的相互作用机制。引入了基体裂纹桥接(Crack Bridging)、纤维拔出(Fiber Pull-out)等增韧效应的定量分析模型。 第五章 纤维的制备与界面工程 高质量纤维是 CMC 性能的决定性因素。本章详细介绍了用于高性能 CMC 的纤维类型及其制造工艺: 碳化硅纤维(如 $ ext{Nicalon}$, $ ext{Tyranno}$): 探讨了聚合物或有机金属前驱体热解法的工艺控制,特别是对碳、氧含量的精确调控。 氧化物纤维: 介绍了熔融纺丝和气相沉积法制备的氧化铝纤维的特性。 界面的作用至关重要。本章深入探讨了界面涂层的设计与制备,包括碳层(C/C)、氮化硼层(BN)等低剪切强度涂层的化学气相沉积(CVD)和渗透法制备技术,分析界面性能(如界面粘结能)如何影响宏观复合材料的韧性。 第六章 CMC 的基体材料与铺层技术 本章关注基体的选择和复合材料的宏观结构设计。 基体材料: 讨论了 $ ext{SiC}$ 基体、$ ext{Si}_3 ext{N}_4$ 基体以及氧化物基体的选择依据及其与纤维的兼容性。 铺层设计与制造: 详细介绍了二维(2D)、三维(3D)编织、针刺(Needle Punching)和铺放成型技术(如 $ ext{RTM}$)。着重分析了 3D 编织结构如何有效增强抗层间剪切和提高损伤容限。针对 $ ext{CVI}$(化学气相渗透)技术在制备高密度、低孔隙率 $ ext{SiC}/ ext{SiC}$ 复合材料中的应用进行了详尽的工艺参数优化讨论。 第三部分:高温服役性能与前沿应用 本部分将研究成果与实际工程应用相结合,探讨先进陶瓷和 CMC 在苛刻环境下的长期行为和未来发展方向。 第七章 陶瓷与 CMC 的高温氧化腐蚀行为 高温是陶瓷材料面临的主要挑战。本章分析了不同陶瓷材料在空气、燃气、蒸汽环境下的氧化动力学。重点研究了 $ ext{SiC}$ 基复合材料中的“钝化氧化”(形成保护性 $ ext{SiO}_2$ 膜)机制。详细探讨了熔盐腐蚀(如硫酸盐、钒酸盐侵蚀)对 CMC 结构完整性的破坏,以及如何通过表面改性涂层(如 $ ext{SiC}$ 阻隔层)来提高抗腐蚀能力。 第八章 先进陶瓷在能源与航空领域的应用 航空航天: 阐述了 $ ext{SiC}/ ext{SiC}$ CMC 在燃气轮机热端部件(燃烧室、涡轮叶片)中的应用,分析了其相对于镍基超合金在轻量化和耐热性方面的优势。介绍了 CMC 在再入式航天器隔热瓦上的应用潜力。 能源技术: 讨论了陶瓷材料在核反应堆(如 $ ext{TRISO}$ 燃料包壳)、固体氧化物燃料电池($ ext{SOFC}$)中的关键作用,包括其对中子辐射的抵抗性、离子电导率和热冲击稳定性。 第九章 陶瓷增材制造与智能传感 本章展望了陶瓷材料制造技术的变革方向。详细介绍了粘结剂喷射成型(Binder Jetting)、激光烧结(SLS)在复杂陶瓷结构制造中的应用,以及对高分辨率打印件的后处理烧结优化。最后,探讨了利用陶瓷材料的压电、热释电效应,开发原位高温传感器和结构健康监测($ ext{SHM}$)系统的最新研究,实现对材料服役状态的实时、精确反馈。 附录 提供陶瓷材料性能测试标准(如 $ ext{ASTM}$、$ ext{ISO}$ 标准摘要)、常用陶瓷粉体物性参数表及 CMC 界面化学分析技术($ ext{XPS}$, $ ext{AES}$)简介。

作者简介

目录信息

读后感

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

用户评价

☆☆☆☆☆

我发现这本书在“前沿探索”这一块的处理上,显得尤为大胆和前瞻。它没有停留在成熟技术的介绍上,而是将大量的篇幅用于讨论当前材料科学领域的热点和难点,比如智能陶瓷、生物活性陶瓷以及超高温陶瓷的最新进展。作者在论述这些尚处于试验阶段的材料时,并没有夸大其潜力,而是极为审慎地分析了其面临的挑战,例如合成难度、成本控制和长期稳定性等实际问题。这种脚踏实地的务实精神,让读者对未来发展方向有一个更清醒、更理性的认识。对于那些关注技术转化和市场前景的读者来说,这本书无疑提供了极具价值的产业洞察力,是了解未来材料技术走向的绝佳窗口。

☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常独特,它仿佛是一位经验丰富的行业前辈,带着我们进行了一次全面而深入的行业“漫游”。作者没有固守教科书的刻板模式,而是穿插了许多行业内的“轶事”和“教训”,这让阅读过程充满了人情味和代入感。比如,书中提到某次重要的材料失效案例分析,作者旁征博引,不仅指出了技术上的失误,更从管理和流程控制的角度提出了深刻反思,这体现了作者超越技术层面的宏观视野。全书的语言流畅,偶尔带着一丝幽默感,极大地降低了专业知识的学习门槛。对我而言,它更像是一本行业内的“修行指南”,教会我如何在复杂的材料世界中保持谦逊和严谨。

☆☆☆☆☆

这本书的排版和视觉呈现简直是一场视觉盛宴。我很少看到一本如此注重“美感”的专业书籍。大量的彩色高清显微照片,清晰地展示了各种陶瓷材料的断口形貌、晶界结构,那些斑斓的色彩和奇特的纹理,本身就是一种艺术。更值得称赞的是,作者在介绍复杂概念时,大量使用了流程图和对比矩阵,使得原本枯燥的知识点变得直观易懂。我特别欣赏它对实验方法的介绍部分,详细到连样品制备的细微步骤都未放过,这对于实验室操作人员来说是极其宝贵的财富。整本书装帧精美,纸张的质感也很好,拿在手里爱不释手,感觉自己购买的不仅仅是一本工具书,更是一件值得收藏的知识载体。

☆☆☆☆☆

这部书的开篇就给我带来了一种穿越时空的震撼感。作者似乎深谙材料学的精髓,却又以一种近乎诗意的笔触描绘了陶瓷的诞生与演变。我尤其喜欢其中关于古代制瓷工艺的章节,那种对手工技艺的尊重和对历史脉络的梳理,让我仿佛能看到古人在烈火中淬炼出温润如玉的瓷器的场景。书里对不同地域、不同朝代的陶瓷风格进行了细致的对比分析,从景德镇的青花到德化的羊脂白釉,每一个细节都透露出作者深厚的学养和对文化传承的敬畏。它不仅仅是一本技术手册,更像是一部流动的艺术史,让读者在欣赏其美学价值的同时,也能领略到材料科学的魅力。特别是对新材料开发的展望部分,虽然篇幅不长,但其前瞻性思维让人印象深刻,展现了传统工艺与现代科技的完美融合。

☆☆☆☆☆

读完这本书,我最大的感受是它在理论深度上的扎实和广博。不同于市面上许多浮于表面的科普读物,这本书直击材料科学的核心——微观结构与宏观性能之间的内在联系。作者在阐述陶瓷晶体结构、缺陷理论时,逻辑严密,推导过程清晰可循,即便是对于初次接触这方面知识的读者,也能通过大量的图表和实例,逐步建立起完整的知识体系。其中关于高温结构陶瓷在航空航天领域的应用分析,尤其引人入胜,它不仅罗列了材料的力学性能参数,更深入探讨了这些性能是如何在极端工况下得以维持的。这种将基础物理化学原理与尖端工程应用紧密结合的写作方式,极大地提升了本书的专业性和可信度。对于希望深入研究陶瓷工程的学生和研究人员来说,这本书无疑是一本不可多得的案头常备参考书。

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆