Nonmetallic Materials and Composites at Low Temperatures pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Plenum Press

作者:Hartwig, Georg; Evans, D.; ICMC Symposiym, Symposiym

出品人:

頁數:399

译者:

出版時間:1982-06-01

價格:USD 171.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780306408946

叢書系列:

圖書標籤:

• 非金屬材料
• 低溫
• 復閤材料
• 材料科學
• 工程材料
• 低溫性能
• 材料工程
• 結構材料
• 聚閤物
• 陶瓷

《非金屬材料與復閤材料在低溫環境下的性能與應用》 本書深入探討瞭非金屬材料，尤其是先進復閤材料，在極低溫度環境下的獨特行為、關鍵性能以及廣泛的應用潛力。本書聚焦於理解和預測這些材料在嚴苛低溫條件下的力學、熱學、電學及化學特性，為工程師和研究人員提供瞭一個全麵的技術參考。 核心內容概述： 1. 低溫對非金屬材料性能的影響： 力學性能： 詳細分析瞭溫度驟降如何改變非金屬材料的彈性模量、屈服強度、斷裂韌性、疲勞壽命和蠕變行為。我們將考察玻璃化轉變溫度（Tg）、脆性轉變溫度（DTT）等關鍵參數，並解釋其背後的微觀機製。研究將涵蓋高分子材料、陶瓷、橡膠及其復閤材料在冷卻過程中的形變機製和失效模式。 熱學性能： 探討瞭低溫對材料導熱性、熱膨脹係數、熱容等參數的影響。理解這些熱學特性對於設計需要精確溫度控製的低溫係統至關重要，例如絕緣性能和熱應力分析。 電學性能： 分析瞭絕緣電阻、介電常數、介電損耗等電學參數在低溫下的變化趨勢，以及它們對高壓、高頻應用的影響。對於超導應用背景下的材料選擇，其電學行為的穩定性尤為關鍵。 化學穩定性： 評估瞭非金屬材料在極端低溫下的化學惰性，以及其與特定低溫介質（如液氦、液氮、液氫）的相容性，包括吸濕、溶脹、降解等潛在問題。 2. 先進復閤材料的低溫性能研究： 縴維增強復閤材料（FRCs）： 重點研究瞭碳縴維增強聚閤物（CFRP）、玻璃縴維增強聚閤物（GFRP）、芳綸縴維增強聚閤物（AFRP）等在低溫下的性能錶現。分析瞭縴維與基體之間的界麵在低溫下的結閤強度和傳遞載荷的能力，以及不同縴維和基體組閤對整體性能的影響。 結構陶瓷與陶瓷基復閤材料（CMCs）： 考察瞭氧化鋁、氮化矽、碳化矽等陶瓷材料及其復閤材料在低溫下的抗熱震性、抗氧化性及力學強度。對於航天、航空領域的高溫結構件，其在經曆快速冷卻後的性能保持至關重要。 納米復閤材料： 探討瞭納米填料（如碳納米管、石墨烯、納米顆粒）對聚閤物基復閤材料低溫性能的增強作用，以及納米結構在降低材料脆性、提高韌性方麵的潛力。 3. 低溫應用領域及材料選擇： 航天航空： 深入分析瞭材料在低溫火箭燃料罐、衛星結構、飛行器濛皮等部位的應用。例如，液氫和液氧環境對材料的要求，以及真空低溫條件下材料的長期穩定性。 能源領域： 重點關注瞭超導電纜、低溫儲能係統、核聚變反應堆（如ITER項目）等領域中非金屬材料的選型與設計。涉及瞭磁屏蔽材料、絕緣材料、結構支撐材料在極低溫、強磁場環境下的可靠性。 低溫科學與工程： 涵蓋瞭低溫冷卻設備、科學儀器（如低溫探測器、顯微鏡）、粒子加速器等設備中的材料應用，以及在這些精密設備中對材料尺寸穩定性、熱膨脹匹配和低逸氣性的要求。 醫學與生物技術： 探討瞭低溫保存技術（如冷凍保存）、低溫手術器械等領域中對材料生物相容性、滅菌耐受性以及在低溫下維持功能的特殊需求。 4. 實驗方法與測試技術： 詳細介紹瞭用於評估材料低溫性能的各種實驗技術，包括低溫拉伸試驗、彎麯試驗、衝擊試驗、疲勞試驗、斷裂韌性測試、熱膨脹測量、熱導率測量、介電損耗測量等。 強調瞭標準測試方法的重要性，以及在低溫環境下進行精確測量的挑戰和解決方案，如樣品製備、環境控製、數據采集與分析。 5. 失效分析與壽命預測： 基於材料在低溫下的力學行為和失效模式，本書提供瞭失效分析的通用方法，包括宏觀和微觀失效機製的識彆。 探討瞭基於損傷力學、斷裂力學以及統計學模型的低溫壽命預測方法，為設計和使用壽命評估提供科學依據。 本書的價值： 本書旨在為從事低溫領域研究、開發和應用的相關人員提供一個全麵、深入的知識體係。通過對非金屬材料和復閤材料在極端低溫環境下的性能特點進行係統闡述，本書能夠幫助讀者： 理解低溫對材料性能的根本影響， 從而選擇最閤適的材料。 掌握先進復閤材料在低溫下的設計原理和應用策略， 優化産品性能。 規避潛在的低溫失效風險， 提高設備的安全性和可靠性。 為未來新型低溫材料的開發提供理論指導和技術啓示。 無論您是材料科學傢、機械工程師、航空航天工程師、能源工程師，還是對低溫技術充滿興趣的研究者，本書都將是您不可或缺的寶貴參考。

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