快速成型理论与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:航空工业出版社

作者:王学让

出品人:

页数:209

译者:

出版时间:2001-9

价格:21.00元

装帧:平装

isbn号码:9787801349187

丛书系列:

图书标签:

• 快速成型
• 增材制造
• 3D打印
• 原型制造
• 材料科学
• 制造工程
• 工艺技术
• 数字化制造
• 工业设计
• CAD/CAM

探索无限可能：材料科学与工程领域的前沿进展 本书并非关于“快速成型理论与技术”的介绍，而是将视角投向更广阔的材料科学与工程领域，深入剖析当下最激动人心、最具突破性的一些研究方向和技术创新。我们将一起踏上一段探索新材料、新工艺、新应用的旅程，揭示它们如何重塑我们的世界，并为未来科技发展奠定坚实的基础。 第一部分：高性能结构材料的突破 在航空航天、汽车制造、能源产业等对材料性能有着极致要求的领域，对更轻、更强、更耐用材料的追求从未停止。本部分将聚焦于以下几个关键方向： 先进复合材料的制备与应用： 碳纤维增强聚合物（CFRP）作为高性能结构材料的代表，其轻质高强的特性已在航空器、高性能跑车、风力发电机叶片等领域大放异彩。我们将深入探讨碳纤维的微观结构、增强基体材料的选择、界面设计对整体性能的影响，以及不同成型工艺（如真空辅助树脂传递模塑RTM、预浸料铺层等）对最终产品性能的决定性作用。除了CFRP，我们还将关注玻璃纤维、芳纶纤维等其他增强体材料，以及陶瓷基复合材料（CMCs）和金属基复合材料（MMCs）在极端环境下的应用潜力，例如航空发动机高温部件和核反应堆结构件。研究重点将包括纳米材料（如碳纳米管、石墨烯）在复合材料中的应用，以期进一步提升材料的力学、热学和电学性能。 新型合金的设计与开发： 传统金属材料在某些极端环境下已显疲态。本部分将介绍高熵合金（HEAs）的最新研究进展。高熵合金由五种或五种以上等原子比的元素组成，其独特的晶体结构和多组元效应赋予了它们优异的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及良好的高温稳定性和抗辐射性能。我们将剖析其“高熵效应”、“晶格畸变效应”、“贫乏结合能效应”等核心科学原理，探讨不同元素组合对合金性能的影响，以及通过热处理、变形加工等手段优化其微观结构和宏观性能的策略。此外，我们还将关注轻质高强的镁合金、钛合金以及耐高温的镍基高温合金的最新研究成果，以及它们在医疗植入物、能源存储和高效催化等领域的创新应用。 功能性梯度材料（FGMs）的理论与工程： 功能性梯度材料是指其成分或微观结构在材料内部连续、渐变地变化，从而在宏观上实现单一材料难以达到的性能组合。例如，在航空发动机叶片中，靠近高温工作面的一侧采用耐高温的陶瓷材料，而靠近基体材料的一侧则采用高强度的金属材料，中间通过梯度过渡层连接，有效解决了传统材料在界面处应力集中、易开裂的问题。本部分将深入探讨FGMs的设计原则、制备方法（如粉末冶金、等离子喷涂、3D打印等），以及其在热障涂层、生物相容性植入体、耐磨损表面等领域的应用前景。 第二部分：面向未来的功能材料与智能系统 随着科技的发展，材料不再仅仅是承载结构的功能，更承载着信息、能量以及自我感知与响应的能力。本部分将探索这些赋予材料“智能”的革命性进展。 压电、热电与磁致伸缩材料的创新应用： 压电材料能够将机械能转化为电能，反之亦然，在传感器、执行器、能量收集等领域有着广泛应用。我们将关注新型压电陶瓷（如改性锆钛酸铅PZT）和聚合物压电材料的开发，以及如何通过微结构调控和纳米化来提升其压电性能。热电材料则能直接将热能转化为电能，或将电能转化为制冷效应，在废热回收、固态制冷等领域具有巨大潜力。本部分将探讨高效热电材料（如碲化物、钙钛矿材料）的设计策略，以及如何通过纳米结构化来降低晶格热导率，提升其塞贝克系数和电导率。磁致伸缩材料在外部磁场作用下发生形变，可用于执行器、传感器等。我们将介绍新型磁致伸缩合金（如Terfenol-D）的性能优化以及在精密定位、驱动等方面的最新进展。 智能响应材料的开发与调控： 形状记忆合金（SMAs）和形状记忆聚合物（SMPs）能够在特定刺激（如温度、光照、电场、磁场）下发生可逆形变，并在去除刺激后恢复到预设形状，这使得它们在微机电系统（MEMS）、医疗器械（如可展开支架、闭合伤口的缝合器）、自修复材料等方面展现出巨大的应用潜力。本部分将深入研究这些智能材料的相变机制、响应阈值、响应速度等关键参数，并探讨如何通过材料设计、复合化以及外部刺激的精确控制来优化其性能。此外，我们还将关注光响应材料（如液晶弹性体）、pH响应材料、生物相容性智能凝胶等新兴功能材料的研究进展。 生物电子学与医用材料的融合： 生物电子学是将电子器件与生物系统相结合的交叉学科，旨在实现对生物信号的监测、调控和交互。本部分将聚焦于开发与生物组织高度兼容、具备优异导电性和生物相容性的柔性电子材料，如导电聚合物、纳米线、水凝胶等，以及它们在可穿戴健康监测设备、神经接口、人工器官、药物递送系统等领域的应用。我们将探讨如何设计能够长期稳定工作、不引起免疫排斥反应的医用植入材料，以及如何利用材料科学的进步来加速疾病诊断、治疗和康复。 第三部分：可持续发展与绿色制造的材料方案 面对日益严峻的环境挑战，材料科学与工程正致力于寻找更可持续、更环保的解决方案。 生物基与可降解材料的研发与应用： 塑料污染已成为全球性问题。本部分将重点介绍来源于可再生资源（如淀粉、纤维素、聚乳酸PLA、聚羟基脂肪酸酯PHA等）的生物基材料，以及能够在大自然中被微生物分解的可降解材料。我们将分析这些材料的力学性能、热性能、阻隔性能等，探讨其在包装、一次性用品、纺织品等领域的替代潜力，并研究如何通过共混、改性等手段改善其传统石油基材料的性能。 先进催化材料在环境保护与能源转化中的作用： 催化剂在许多工业过程中起着至关重要的作用，能够降低反应能耗，提高产率，并减少有害物质的排放。本部分将深入研究用于空气净化（如汽车尾气催化剂、室内空气净化）、水处理（如高级氧化技术）、以及能源转化（如氢气生产、二氧化碳还原）的新型高效催化材料。我们将关注负载型纳米催化剂、多相催化剂、光催化剂的设计与性能优化，以及如何通过精确控制催化剂的组成、结构和表面性质来提升其活性、选择性和稳定性。 循环经济下的材料回收与再利用技术： 建立闭环的材料利用模式是实现可持续发展的关键。本部分将探讨不同种类材料（如金属、塑料、玻璃、复合材料）的先进回收技术，包括物理法（如分选、研磨）、化学法（如解聚、溶解）和生物法（如微生物降解）。我们将分析这些技术的经济效益、环境影响，以及如何通过优化回收工艺、提高再生材料的品质，使其能够再次广泛应用于高端制造领域，从而减少对原生资源的依赖。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的视野，了解材料科学与工程领域正在发生的深刻变革。我们相信，通过对这些前沿理论和技术的探索，将激发更多创新思维，为解决当今世界面临的重大挑战提供强有力的材料支撑，并最终引领我们走向一个更智能、更可持续、更美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆