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出版者:William Andrew Pub

作者:Bunshah, Rointan F. 编

出品人:

页数:570

译者:

出版时间:2002-1

价格:$ 248.60

装帧:HRD

isbn号码:9780815514381

丛书系列:

图书标签:

硬涂层
涂层技术
材料科学
表面工程
薄膜技术
耐磨性
防腐蚀
PVD涂层
CVD涂层
硬质合金

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具体描述

The dozen contributors to this volume, all of them well-known, leading experts, provide a 'must-have' resource for fabrication, characterization, and applications in the field of hard coatings and wear-resistant surfaces. "Handbook of Hard Coatings" offers a complete explanation of commercially oriented deposition technology, from traditional vacuum-based thin-film techniques such as evaporation, sputter deposition, and chemical vapor deposition, to various thermal spraying methods. Readers also get a detailed technical introduction to the science of characterizing and measuring hard coatings - showing the physical properties of these films and composites as well as the underlying structure of the material. Two chapters explore techniques used to evaluate hardness, adhesion, friction, wear and stress, as well as key tribological properties. At the heart of "Handbook of Hard Coatings", an extensive practical applications section describes a wide range of conventional nitride or metal oxide coatings for both cutting tools and for non-cutting uses. In addition, a chapter on cubic boron nitride and diamond-like films provides a look at the rapidly evolving technology of materials and processes that are considered non-conventional.

《工程材料科学前沿：高熵合金与增材制造的创新融合》一部深入探索下一代工程材料及其制造工艺的权威著作图书简介：在当今高速发展的工程技术领域，对材料性能极限的不断突破是推动科技进步的核心驱动力。本书《工程材料科学前沿：高熵合金与增材制造的创新融合》，汇集了全球顶尖研究人员在过去十年中对两大颠覆性技术——高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）的原理、性能优化，以及增材制造（Additive Manufacturing, AM）技术在复杂结构材料制造中的应用与挑战的最新研究成果。本书旨在为材料科学家、机械工程师、航空航天与能源领域的研发人员提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，理解如何利用这些前沿技术，开发出能够在极端环境下服役的新型结构与功能材料。第一部分：高熵合金的理论基石与结构调控高熵合金代表了材料设计理念的一次范式转移，它们通过在晶体结构中引入五种或五种以上主元素，打破了传统合金设计中对主导元素的依赖。本书的第一部分系统地阐述了HEA领域的理论基础。第1章：高熵合金的起源与多组分特性本章追溯了HEA概念的提出及其与传统合金学的根本区别。重点分析了高熵效应（High-Entropy Effect）如何降低混合焓、稳定单相结构，并讨论了粘滞性、扩散行为等在多主元体系中的独特性质。通过详尽的相图分析和计算热力学模型，解释了如何预测和控制HEA的微观结构。第2章：晶体结构、缺陷工程与机械性能深入探讨了常见的HEA晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）以及复杂的中间相结构。书中着重介绍了如何通过精确调控缺陷（如位错、晶界和析出物）的密度和类型，来设计具有超高强度、优异延展性或特殊热力学稳定性的HEA。内容涵盖了高熵合金在拉伸、压缩、蠕变和疲劳载荷下的本构关系建模。第3章：极端环境下的功能性高熵材料本章聚焦于HEA在特定功能方面的应用潜力。详细讨论了耐高温、抗氧化、抗辐照的结构HEA，以及具有磁、电、催化性能的功能性HEA（如高熵氧化物和高熵金属间化合物）。特别强调了其在核聚变堆内件、高温燃气轮机叶片以及高密度储能器件中的应用前景与面临的挑战。第二部分：增材制造技术在复杂材料领域的应用增材制造，特别是激光粉末床熔融（LPBF）和电子束熔化（EBM），为高熵合金的制备提供了前所未有的自由度和精密度。第二部分集中分析了AM技术如何重塑材料的制造流程。第4章：增材制造基础：工艺参数与熔池动力学本章详细介绍了用于制备金属和陶瓷材料的主要增材制造技术。重点分析了激光-材料相互作用的物理过程，包括熔池的形成、凝固速率、以及如何通过优化扫描策略和粉末特性来控制微观结构。书中提供了大量关于粉末特征（球形度、粒径分布）对最终成品性能影响的定量数据。第5章：增材制造高熵合金的微结构演化这是本书的核心章节之一。探讨了AM工艺的超快加热和冷却速率如何导致传统铸造方法难以获得的非平衡态组织，例如显著细化的晶粒尺寸、择优取向的柱状晶，以及新型纳米/亚微米级析出相的形成。详细分析了打印过程中应力集中、残余应力和孔隙率的形成机制，并提供了消除这些缺陷的优化策略。第6章：多材料与梯度功能结构的设计与实现超越单一材料的限制，本部分阐述了如何利用增材制造技术实现空间上性能连续变化的梯度材料和多材料复合结构。重点介绍了在同一构件中实现HEA与传统合金（如镍基超合金）的冶金结合，以优化界面性能，实现结构/功能一体化设计。第三部分：跨学科融合与未来展望本书的第三部分将理论与实践相结合，展望了HEA与AM融合所带来的工程机遇和亟待解决的科学难题。第7章：计算材料学在设计-制造-性能循环中的作用强调了从原子尺度到宏观尺度的计算模拟在加速HEA和AM研究中的关键作用。内容涵盖了密度泛函理论（DFT）对电子结构和稳定性的预测、相场法对凝固过程的模拟，以及有限元分析（FEA）对AM结构件残余应力场的评估。建立了“材料基因组”方法论框架，指导高效材料筛选。第8章：先进测试与表征技术为了准确评估这些新型材料的性能，需要采用先进的表征手段。本章介绍了用于高熵合金和AM结构的先进技术，如同步辐射X射线衍射（用于实时应变测量）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）对纳米界面的解析，以及原位（In-situ）测试技术在揭示服役机理中的应用。第9章：面向工业化的挑战与未来研究方向最后，本书讨论了将高性能高熵合金通过增材制造技术推向航空航天、生物医学和先进制造等实际应用所面临的瓶颈，包括粉末的规模化生产、质量控制标准建立、以及长期服役性能的验证。展望了下一代超构型材料和智能化制造系统的发展趋势。目标读者：本书适合作为研究生和高年级本科生《先进材料学》、《金属凝固原理》及《增材制造工艺》等课程的参考教材。同时，它也是航空航天、能源装备、生物材料等领域工程师和科研人员，寻求突破现有材料性能限制的宝贵工具书。通过本书，读者将能够掌握利用多组分设计理念和先进制造技术，掌握开发下一代高性能工程材料的集成能力。