Tribology of Natural Fiber Polymer Composites pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:

作者:Chand, Navin (EDT)/ Fahim, Mohammed (EDT)

出品人:

頁數:200

译者:

出版時間:

價格:1930.00 元

裝幀:

isbn號碼:9781420090017

叢書系列:

圖書標籤:

• Tribology
• Natural Fiber Composites
• Polymer Composites
• Wear
• Friction
• Lubrication
• Biocomposites
• Sustainable Materials
• Material Science
• Engineering

《摩擦學原理與工程應用》 內容簡介 本書深入探討瞭摩擦學這一跨學科領域的核心理論、實驗方法與工程實踐。摩擦學不僅關乎材料間的相互作用，更與能源效率、機械可靠性和産品壽命息息相關。本書旨在為材料科學、機械工程、物理學及相關領域的學生、研究人員和工程師提供一套全麵且深入的知識體係。 第一部分：摩擦學基礎理論 本部分從微觀到宏觀層麵係統梳理瞭摩擦與潤滑現象背後的基本物理和化學原理。 第一章：摩擦學的起源與發展 本章追溯瞭摩擦學概念的形成曆程，從早期的經驗觀察到牛頓、達西、以及現代摩擦學先驅（如Bowden和Tabor）的奠基性工作。探討瞭摩擦學在現代工業，尤其是在精密製造和能源領域中的戰略地位。 第二章：錶麵形貌與界麵接觸力學 錶麵形貌是決定界麵行為的關鍵因素。本章詳細分析瞭粗糙度、錶麵能、錶麵張力等參數對摩擦的影響。引入瞭接觸力學模型，如Hertz、JKR和DMT模型，用於精確預測宏觀載荷下微觀接觸點的應力分布和變形行為。特彆討論瞭分形幾何在描述真實錶麵粗糙度方麵的應用及其對接觸麵積計算的修正。 第三章：摩擦的本質與機理 本章深入剖析瞭乾摩擦的內在機製。著重講解瞭粘著理論（Adhesion Theory）和塑性變形理論（Deformation Theory）的相互作用，以及它們如何共同解釋宏觀摩擦力的産生。討論瞭剪切應力、界麵化學鍵的形成與斷裂過程，並引入瞭電潤濕現象和靜電對摩擦力的附加影響。 第四章：潤滑理論基礎 潤滑是摩擦學工程應用的核心。本章係統介紹瞭潤滑劑的作用、分類（液體、固體、氣體）及其基本特性。詳細闡述瞭流體力學潤滑理論的建立過程，包括牛頓潤滑定律、雷諾方程（Reynolds Equation）的推導及其在簡支軸承、擠壓膜潤滑中的應用。對比瞭靜止膜（Elastohydrodynamic Lubrication, EHL）理論，用於分析高速、高載荷下彈性固體接觸區域的流體動力潤滑現象。 第二部分：材料與潤滑劑特性 本部分聚焦於影響摩擦學性能的關鍵材料——固體錶麵和潤滑介質的特性。 第五章：潤滑劑的化學與物理性質 潤滑劑的選擇直接決定瞭摩擦副的工作性能。本章對各類基礎潤滑油（礦物油、閤成酯、聚醚等）的粘溫特性、抗氧化性、熱穩定性進行瞭詳盡的性能評估。深入探討瞭添加劑的作用機製，包括極壓劑（Extreme Pressure Additives, EP）、抗磨劑（Anti-wear Agents, AW）和清潔分散劑，解析它們如何在極端工況下形成保護膜。 第六章：固體潤滑材料 針對高溫、高真空或無法使用液體潤滑的工況，本章專門討論瞭固體潤滑材料，如二硫化鉬（MoS2）、石墨、氮化硼（hBN）以及聚四氟乙烯（PTFE）。重點分析瞭這些材料的層狀結構如何促成低剪切強度的特點，並討論瞭薄膜沉積技術（如PVD和CVD）在製備高性能固體潤滑塗層中的應用。 第七章：錶麵改性與功能化塗層 為提升基體材料的耐磨性，本章全麵介紹瞭多種先進的錶麵工程技術。內容涵蓋瞭滲碳、滲氮等熱化學擴散處理，以及高硬度塗層（如類金剛石塗層DLC）和自修復塗層的製備方法。討論瞭如何通過控製塗層殘餘應力、晶粒尺寸和界麵結閤強度來優化摩擦學性能。 第三部分：摩擦學測試與錶徵技術 本部分詳細介紹瞭用於定量分析摩擦和磨損行為的實驗方法和儀器。 第八章：摩擦學性能的量化測試 本章介紹瞭主要的摩擦與磨損試驗設備，如四球機、環塊試驗機（Ring-on-Disk）、和往復式摩擦磨損試驗機。重點講解瞭試驗參數（如載荷、速度、環境溫度和濕度）對測試結果的影響，強調瞭標準測試規程（如ASTM和ISO標準）的重要性。 第九章：磨損過程與形態學分析 磨損是材料失效的重要形式。本章係統分類瞭主要的磨損模式：粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損、疲勞磨損和微動磨損。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）以及原子力顯微鏡（AFM）等手段，對不同磨損錶麵的形貌特徵和失效機製進行瞭細緻的微觀剖析。 第十章：原位監測與高級分析技術 為瞭更準確地捕捉瞬態的摩擦學事件，本章介紹瞭先進的原位（In-situ）測試技術。包括利用光譜技術（如拉曼光譜、紅外光譜）實時監測潤滑膜的化學變化，以及利用聲發射（Acoustic Emission）技術監測裂紋擴展和微觀失效事件。 第四部分：工程應用與前沿課題 本部分將理論和測試方法應用於實際工程問題，並探討瞭摩擦學的最新研究熱點。 第十一章：機械密封與軸承係統 在鏇轉機械中，摩擦與磨損是影響效率和壽命的關鍵因素。本章分析瞭機械密封件（如唇形密封和端麵密封）的設計原則，重點討論瞭密封件材料選擇、接觸壓力分布和油膜厚度對泄漏和磨損的影響。對滾動軸承和滑動軸承的工況分析提供瞭詳實的工程案例。 第十二章：生物摩擦學與仿生設計 探討瞭生物係統中摩擦學現象，如關節軟骨的超低摩擦特性及其對潤滑液的依賴性。介紹瞭如何從生物結構中汲取靈感，設計齣具有自適應潤滑、自修復能力的仿生摩擦係統和高性能植入物。 第十三章：前沿交叉領域：納米摩擦學 納米摩擦學是當前研究的焦點。本章探討瞭在納米尺度下，範德華力、氫鍵等非經典作用力如何支配摩擦行為。分析瞭單分子層潤滑的可行性，以及在微機電係統（MEMS）和納米尺度製造中控製界麵力的挑戰與機遇。 結語 本書不僅提供瞭堅實的理論基礎，更強調瞭將摩擦學知識轉化為實際工程解決方案的能力。通過對不同尺度、不同材料體係的深入探討，讀者將能夠掌握優化機械係統性能、提高能源利用效率和延長設備服役壽命的關鍵科學工具。

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