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出版者:第1版 (2004年1月1日)

作者:陈焕明

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2004-1

价格:26.8

装帧:平装

isbn号码:9787801833068

丛书系列:

图书标签:

• 88
• 焊接
• 工装
• 设计
• 机械制造
• 工业工程
• 夹具
• 定位
• 焊接工艺
• 生产技术
• 制造业

精密机械制造中的关键技术：表面工程与材料科学前沿探索 本书涵盖内容： 第一部分：先进表面处理技术在机械制造中的应用 1.1 摩擦学基础与表面失效分析： 深入探讨金属和非金属材料在不同工况下的摩擦、磨损机理。重点剖析疲劳、腐蚀、冲蚀等多种失效模式，并介绍先进的无损检测技术，如声发射、红外热成像在表面损伤早期识别中的应用。 1.2 热喷涂技术： 全面介绍等离子喷涂、电弧喷涂、线材火焰喷涂等主流热喷涂工艺。详细阐述粉末材料的制备（雾化、等离子流化）及其对涂层性能的影响。讨论高熵合金、陶瓷基复合材料在热喷涂中的应用，旨在提升耐磨、耐高温和抗氧化性能。 1.3 物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）： 聚焦于薄膜沉积的物理化学过程。深入解析磁控溅射、电弧蒸发等PVD技术，重点分析氮化钛（TiN）、氮化铬（CrN）等硬质涂层在刀具和模具领域的应用效果。CVD部分则侧重于反应气氛、温度控制对薄膜晶体结构和内应力的影响机制。 1.4 激光熔覆技术： 探讨激光作为能量源，实现合金粉末与基材选择性熔凝的复杂过程。内容包括关键工艺参数（激光功率、扫描速度、送粉率）对熔池的流动行为、冶金结合及微观组织的影响。特别关注激光熔覆修复高价值零部件（如涡轮叶片、模具型腔）的实例分析。 第二部分：特种材料与高性能复合材料 2.1 新型耐热合金的设计与冶金： 阐述镍基、钴基高温合金中强化相（如γ'相）的析出动力学。分析微量元素（如铼、钌）对合金蠕变性能和抗氧化性的提升作用。介绍定向凝固和单晶生长技术在制造下一代航空发动机部件中的应用。 2.2 增材制造（3D打印）中的材料行为： 聚焦于选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，金属粉末的快速熔化、凝固与残余应力控制。探讨打印路径规划如何影响致密度、孔隙率以及宏观力学性能的各向异性。 2.3 功能性复合材料的制备与界面控制： 重点讨论金属基复合材料（MMC）和陶瓷基复合材料（CMC）的制造方法，如粉末冶金扩散连接、渗透法。详述纤维/颗粒增强面对基体材料的界面反应控制，这是决定复合材料整体性能的关键因素。 2.4 先进粘接技术与连接科学： 超越传统的焊接概念，本书深入研究超声波焊接、搅拌摩擦焊（FSW）等固态连接工艺。分析不同材料体系（如异种金属、复合材料）的连接界面微观结构和力学性能的关联性。 第三部分：表面完整性与精密加工的相互作用 3.1 精密磨削与超精密加工的表面完整性： 探讨高速切削和高精度磨削过程中产生的热影响区（HAZ）和亚表面损伤。分析砂轮的微观几何形状、冷却液的流动特性对工件表面残余应力和疲劳寿命的综合影响。 3.2 电火花加工（EDM）的优化控制： 详细分析电火花加工中电极材料的选择、脉冲参数（电流、时间、电压）与放电能量的关系。重点讨论如何通过优化工艺参数，减小电蚀层（Re-cast Layer）的厚度和脆性，提高表面硬度和疲劳抗力。 3.3 化学机械抛光（CMP）与表面形貌的分子调控： 针对半导体和精密光学元件的制造需求，介绍CMP的化学腐蚀与机械磨削协同作用机理。讨论使用不同氧化剂和络合剂如何实现对表面粗糙度和化学组分的纳米级控制。 第四部分：数字化与过程模拟 4.1 先进计算材料工程（ICME）： 介绍如何集成微观、介观和宏观尺度的材料模型，对复杂热处理、沉积过程进行多尺度模拟预测。重点展示有限元分析（FEA）在预测部件服役过程中的应力分布与寿命评估中的应用。 4.2 工艺参数的智能优化与反馈控制： 探讨传感器技术（如原位光谱监测、声学传感器）在实时捕获加工过程中的状态信息。引入机器学习算法对热喷涂、激光熔覆等过程中的关键变量进行预测性控制，实现工艺的自适应调整。 本书旨在为从事高端装备制造、航空航天、生物医学工程等领域的科研人员、工程师提供一个深入理解和掌握先进表面工程与材料科学技术的专业参考，强调理论深度、实验验证与实际工程应用的紧密结合。

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这本书的内容组织结构，体现出一种对知识体系化建构的深刻理解，它仿佛为我构建了一个清晰的、多维度的知识地图。章节之间的衔接处理得非常流畅，每一部分内容的引入都像是自然而然地承接了前文的讨论，形成了一个完整的知识闭环。例如，在涉及材料力学基础的那部分，作者并没有将相关内容独立成章，而是巧妙地将其嵌入到具体的工装结构强度校核的流程中去，使得理论知识的学习目标性极强，避免了为理论而理论的枯燥感。更值得一提的是，作者对标准和规范的引用处理得非常得体，它既没有过度依赖条文的堆砌而显得生硬，也没有避开规范的严肃性，而是将其内化为设计流程的一部分，潜移默化地指导读者的行为。这种布局让我感觉自己不是在学习孤立的知识点，而是在系统地掌握一套完整的工程方法论。读完几个章节后，我发现自己看待任何一个机械装配问题时，思维框架都变得更加系统和全面了，这种结构上的深度和广度，是许多偏重某一方面技术的书籍所缺乏的。

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这本书的装帧设计简直是工业美学的典范，那种硬朗又不失精致的质感，让人在捧起它的时候就油然而生一种对专业知识的敬畏感。我尤其欣赏封面和封底的配色方案，沉稳的深灰色调搭配线条流畅的图形元素，立刻就能让人联想到精密制造的现场。翻开内页，纸张的厚度和光洁度都达到了专业书籍的标准，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到明显的疲劳。印刷的清晰度令人赞叹，无论是复杂的机械图纸还是细微的文字注释，都锐利得如同激光切割一般精准。更不用提那精美的插图和流程图了，它们不仅仅是辅助理解的工具，更像是一件件独立的作品，色彩过渡自然，细节丰富到令人惊叹。我能感受到出版团队在每一个环节都倾注了匠心，这不仅仅是一本教材，更像是一件值得收藏的工艺品。这种对物理形态的极致追求，无疑为阅读体验打下了坚实的基础，让人在接触内容之前，就已经对这本书所承载的专业精神产生了强烈的认同感。它散发出的那种厚重感和严谨性，是许多轻量化出版物所无法比拟的，绝对能镇得住任何专业人士的案头。

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这本书在辅助学习资源的配置上，展现出极高的用户友好性和前瞻性，它远超出了传统纸质教材的范畴。虽然我手里拿到的是实体书，但从其内容的指向性来看，它强烈建议读者去结合数字化的资源进行学习。书中多次提及的那些精妙的交互式三维模型和仿真软件的参数设置指南，虽然在书页上无法完全展示，但其描述的详尽程度，足以让有经验的读者在自己的软件环境中进行高度还原和复现。特别是关于公差分析和几何尺寸与公差（GD&T）的解读，作者似乎预设了读者会使用动态的演示工具来辅助理解，使得原本抽象的公差带概念变得可视化和可触摸。这种“实体书引导数字实践”的复合学习模式，极大地提升了学习的效率和趣味性。此外，书后附带的专业术语索引和参考资料列表极其详尽，覆盖面广，为后续的深入研究提供了坚实的阶梯。这本书无疑是面向未来学习方式的一次成功尝试，它充分认识到当代工程师的学习习惯，并提供了强有力的跨媒介支持。

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这本书在案例分析和实际问题的解决路径上做得尤为出色，它提供的远不止是理论公式的堆砌，更像是一套完整的、可操作的“问题诊断与修复手册”。我特别欣赏作者对不同工业场景下，工装设计所面临的限制条件（如温度、压力、材料兼容性）的细致剖析。每一个章节的案例都不是孤立的，而是相互关联、层层递进，展示了设计思维的演变过程。比如，书中对某高精度装配夹具的设计迭代过程的描述，简直是一场精彩的思维导图展示，从初版的设计缺陷分析，到有限元分析（FEA）的介入，再到最终优化方案的验证，每一步的决策依据都交代得清清楚楚，逻辑链条密不透风。这对我最大的启发在于，它教会了我如何在“理想化模型”与“残酷的现实条件”之间找到最佳的平衡点。书中对于公差配合和表面处理工艺的讨论，也深入到了普通入门书籍难以企及的深度，让我认识到细节决定成败的真正含义。这本书与其说是一本设计指南，不如说是一部实战经验的结晶，它教会读者如何“思考”而不是仅仅“计算”。

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这本书的行文风格简直是教科书级别的典范，作者在组织和阐述复杂的工程原理时，展现出了令人难以置信的条理性和逻辑性。开篇的概述部分，并没有直接陷入晦涩的技术术语泥潭，而是通过一系列精巧设计的比喻和现实中的应用案例，迅速搭建起一个易于理解的认知框架。我发现作者的叙事节奏把握得恰到好处，知识点的推进如同登山者的步伐，每一步都稳健有力，绝无冒进或拖沓之感。在讲解那些需要高度空间想象力的概念时，作者巧妙地运用了分层解析的方法，先给出宏观的视图，再逐步深入到微观的结构分析，这种“由大及小”的叙事策略极大地降低了学习的门槛。读到关键的理论推导时，我注意到作者会适时地停下来，用简短有力的总结性语句进行“知识固化”，确保读者在进入下一阶段的学习前，已经完全掌握了当前的内容。整体来看，语言精确而富有张力，既有学术的严谨，又不失引导者的耐心，这种平衡感在专业著作中是极其罕见的，让人感觉不是在被动接受信息，而是在与一位经验丰富的导师进行深度对话。

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