具体描述
固体吸附式制冷作为一种可有效利用低品位能源且没有环境破坏性的制冷技术,受到了国内外越来越多的关注.上海交通大学自1993年开始研究吸坠毁式制冷以来,已完成了上海市科委启明星基金等众多国内外科研项目,并获得了上海市科技进步奖荐等多项奖励.本书即是在此基础上系统而严谨地论述吸附式制冷的热力学基础、吸附式制冷循环、吸附床与吸附式制冷系统设计、吸附式制冷在余热利用中的应用等相关技术问题。本书是国家科学技术
《高温熔体流变学与新型陶瓷烧结过程控制》 本书简介 本书系统深入地探讨了高温下复杂熔体材料的流变行为及其在先进陶瓷材料制备中的关键作用。全书以材料的微观结构演变与宏观力学性能之间的内在联系为主线，聚焦于极端温度环境下的物质传输与变形机理，旨在为高性能结构陶瓷、功能陶瓷以及复合材料的精确成型和致密化提供理论指导与工程实践参考。 第一部分：高温熔体流变学基础理论 第一章：极端温度下流变学基础模型重构 本章首先回顾了牛顿流体、剪切变稀、剪切增稠等经典流变学范式，随后重点剖析了在超过材料熔点或接近其分解温度时的特殊流动特性。讨论了分子链缠结、晶粒/颗粒间相互作用力、以及热梯度对局部粘度影响的非线性模型。提出了基于分子动力学模拟与有限元方法耦合的非等温、非均匀剪切速率下的本构方程，尤其关注了高粘度、高表面张力体系（如硅酸盐熔体、金属间化合物前驱体）的边界条件处理与应力松弛机制。 第二章：非均匀温度场与熔体黏滞性耦合效应 深入分析了在快速加热或冷却过程中，熔体内部温度梯度对流变行为的显著影响。引入了热扩散系数与剪切黏滞系数之间的交叉耦合项，阐述了“热塑性”和“热固性”在极端温度下的动态转变。具体讨论了坩埚壁效应、对流对组分偏析的影响，并推导了描述温度梯度驱动的局部应力集中的数学模型，这对精确控制精密铸造和3D打印中的熔池流动至关重要。 第三章：界面张力与润湿行为的动力学研究 本章将流变学与表面科学相结合，探讨了在高温状态下液相与固相界面间的相互作用。详细分析了接触角随时间、温度和界面能的变化规律，尤其是在多组分体系中，由于扩散和反应导致的界面张力动态演变。建立了描述熔体在多孔固体制备过程中（如浸渍-熔渗透法）润湿前沿扩展速率的动力学方程，并结合光学测量技术验证了理论模型的准确性。 第二部分：熔体流变行为在陶瓷烧结过程中的应用 第四章：浆料制备与流变学调控技术 本书将烧结的起点——浆料和粉体制备环节置于核心地位。详细介绍了超细粉体制备（如共沉淀法、等离子体法）的粒度分布控制技术。着重讨论了高固含量浆料体系中分散剂、稳定剂的选择原理与优化策略，以实现最低粘度下的最大固含量。通过雷诺数、斯托克斯数分析，预测了搅拌、泵送和浇铸过程中的剪切历史对后续生坯结构的影响。 第五章：塑性成型与烧结前致密化过程的流变控制 本部分专注于干压、等静压、流延和注浆等主要成型工艺。针对干压成型，分析了颗粒间的摩擦系数、粘结剂对绿坯强度的贡献，并引入了“成型应力松弛”概念，以减少脱模和堆放过程中的开裂风险。对于流延工艺，精确控制了浆料的屈服应力与剪切速率的关系，确保了片材厚度的均匀性和内部缺陷的最小化。特别提出了一种基于声发射技术对塑性变形过程进行实时无损监测的方法。 第六章：液相烧结的驱动力与微观结构演变 液相烧结是陶瓷高致密化的关键。本章深入探讨了液相的形成、铺展与扩散过程。首先，基于Gibbs-Thomson效应，量化了液相形成温度与颗粒尺寸的关系。随后，详细阐述了液相烧结的三个核心机制：润湿铺展与颗粒重排、溶解-扩散-沉淀、以及粘性流体颈缩烧结。通过Kinetic Monte Carlo模拟，预测了烧结过程中气孔的迁移、连通与排出路径，为消除残余气孔提供了理论依据。 第七章：新型陶瓷体系的烧结动力学与过程优化 本章将理论应用于前沿材料体系，如碳化硅（SiC）、氮化铝（AlN）和先进高温合金的陶瓷基复合材料（CMCs）。针对这些体系的复杂液相（如反应型液相），提出了多尺度烧结模型，该模型考虑了液相化学反应动力学、扩散速率以及固相颗粒的生长/重排速率的竞争关系。提出了“烧结窗口”的概念，并通过精确控制升温速率、保温温度和气氛，实现对最终晶粒尺寸和气孔率的独立调控，以达到力学性能的最优化。 第八章：残余应力分析与热冲击性能预测 烧结过程中的快速温度变化不可避免地会产生残余应力，这直接影响陶瓷零件的长期可靠性。本章利用傅里叶分析法对烧结体内部的温度梯度场进行反演，计算出由热膨胀系数不匹配和烧结收缩不均匀引起的内应力分布。最后，结合断裂力学原理，建立了基于烧结缺陷（如微裂纹、气孔团簇）的残余应力敏感性模型，用于预测陶瓷件在热冲击载荷下的寿命和失效模式。 总结与展望 本书强调了从微观流变行为到宏观烧结成品性能之间的“因果链”控制。未来的研究方向将集中在原位高分辨电子显微镜技术对烧结前沿的实时观测，以及利用人工智能算法对复杂烧结工艺参数进行迭代优化，以实现先进陶瓷材料近乎零缺陷的精确制造。 读者对象： 材料科学与工程专业的高年级本科生、研究生、从事陶瓷、粉末冶金、耐火材料及先进复合材料研发和生产的工程技术人员。
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