特种陶瓷与耐火材料

特种陶瓷与耐火材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:冶金工业出版社
作者:宋慎泰
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-11-01
价格:38.0
装帧:平装
isbn号码:9787502436322
丛书系列:
图书标签:
  • 特种陶瓷
  • 耐火材料
  • 陶瓷材料
  • 材料科学
  • 无机材料
  • 高温材料
  • 工程陶瓷
  • 陶瓷工程
  • 材料工程
  • 工业陶瓷
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具体描述

好的,以下是根据您的要求,为您创作的一篇关于一本假设的、不包含《特种陶瓷与耐火材料》内容的图书简介。 --- 书名:《星际航行中的微观结构演化与宏观动力学》 内容简介 本书深入探讨了在极端宇宙环境下,新一代超轻质复合材料在超高速、高能辐射及深空真空条件下的材料科学特性、微观结构演变机制及其对宏观结构可靠性的影响。它聚焦于超越传统地球基材料范畴的前沿研究,为未来星际探索任务中关键结构部件的设计与寿命预测提供了坚实的理论基础。 第一部分:极端环境下的材料响应基础 本书的开篇部分,首先对星际航行中的典型环境进行了细致的刻画,包括宇宙射线通量、极端温度梯度(从接近绝对零度的深空到受能级加热的近恒星区)、以及微流星体撞击的概率模型。 第一章:超高能辐射对晶格结构的影响 本章详尽分析了高能粒子(如质子、重离子)与复合材料晶格间的相互作用。我们采用第一性原理计算和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)的模拟结果,揭示了在数百万电子伏特能量范围内,辐射诱导的点缺陷形成、位错环的生成与迁移路径。特别关注了非晶态或准晶态结构在遭受持续辐射轰击时,其长程有序性的退化过程与平衡态的重构。重点阐述了如何通过引入“辐射陷阱”元素或特定的晶界设计来有效缓解辐射损伤累积。 第二章:热应力与蠕变行为的耦合分析 在跨越不同轨道或进入行星大气层进行机动时,材料会经历极速的温变。本书详细研究了在剧烈的热梯度作用下,由材料热膨胀系数(CTE)不匹配导致的内部残余应力场分布。我们引入了非线性有限元模型(FEM)来模拟这种瞬态热应力。更进一步,本书深入探讨了在高温(超过材料的熔点临界值)和低应力状态下,材料的超塑性与高应变率蠕变机制。通过对位错攀移、晶界扩散和空洞成核速率的定量分析,我们建立了预测长期服役条件下结构完整性损失的可靠性模型。 第二部分:新型轻质复合材料的设计与合成 本部分将焦点投向了实现高比强度和高比模量的关键技术,特别是那些基于碳基、氮化硼或新型金属间化合物的超结构材料。 第三章:三维纳米纤维网络的构建与表征 本书系统性地介绍了制备具有各向异性力学性能的复杂三维(3D)纳米纤维网络的先进技术,包括定向电纺丝、化学气相沉积(CVD)辅助的晶须生长以及自组装策略。重点内容在于如何精确控制纤维间的界面结合强度。我们使用原子力显微镜(AFM)和声发射技术来量化界面脱粘的起始点和扩展速率,并讨论了如何通过界面层引入的梯度增强策略来提升材料的韧性与抗疲劳性能。 第四章:超轻质金属间化合物的增材制造挑战 针对钛铝合金、镍基超合金以及新发现的钪基复合材料在航天器承力结构中的应用潜力,本章着重分析了激光选区熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)等增材制造(AM)技术在处理这些高反应活性材料时的特殊挑战。我们深入分析了熔池的冷却速率、枝晶的偏析现象以及制造过程中孔隙率的控制策略。特别揭示了快速凝固过程中晶粒取向对材料疲劳裂纹萌生和扩展路径的影响规律,并提出了通过优化扫描策略实现“织构控制”以提升整体力学性能的工程方法。 第三部分:宏观尺度下的可靠性与寿命预测 本书的后半部分,将微观尺度的材料行为映射到实际结构件的服役性能评估上。 第五章:多尺度损伤演化与断裂力学 本章构建了一个统一的多尺度损伤模型。该模型将第二部分介绍的微观缺陷演化规律作为输入参数,通过介观尺度的晶界滑移与裂纹尖端塑性区的扩展,最终预测宏观结构件的疲劳寿命。我们详细阐述了基于断裂韧性(KIC)的评估方法,并引入了损伤容限设计(Damage Tolerant Design, DTD)的理念,强调在设计阶段就需预留结构冗余和在线监测能力。 第六章:原位监测技术与结构健康管理(SHM) 鉴于星际任务中无法进行地面维修,本书高度重视结构健康管理(SHM)技术在延长任务寿命中的作用。本章探讨了嵌入式光纤传感器、压电换能器阵列以及分布式光纤传感(DFOS)技术在实时监测结构应变、温度和早期微裂纹生成方面的最新进展。我们提出了一种基于机器学习的异常检测算法,该算法能够从海量的传感数据中识别出与正常服役模式偏离的微小信号,从而提前预警潜在的灾难性失效。 第七章:极端工况下的材料失效案例研究与反思 本书以数个模拟的或历史任务中的关键部件失效事件为蓝本,进行了逆向工程分析。这些案例涵盖了高周疲劳失效、蠕变断裂以及由等离子体侵蚀导致的表面剥蚀。通过对这些实际失效的深入剖析,我们总结了在未来深空探索任务设计中,必须规避的材料选择和结构设计误区。 结语 《星际航行中的微观结构演化与宏观动力学》旨在成为材料科学家、结构工程师以及深空任务规划者的重要参考手册。它不仅仅是一本关于材料特性的记录,更是一部探索如何设计出能够承受宇宙最严酷考验的“永恒之材”的理论指南。本书内容侧重于前沿的结构材料科学、极端环境物理、增材制造工艺控制以及多尺度建模,完全聚焦于高技术航天器结构所需的新一代材料系统。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我想说,这本书绝对是我在材料科学领域读过的最详实、最全面的一部著作之一。作者对“特种陶瓷与耐火材料”的每一个细分领域都进行了深入的探讨,从材料的微观结构到宏观应用,几乎无所不包。我尤其被书中关于陶瓷材料的力学性能分析所吸引。作者详细介绍了陶瓷的弹性模量、泊松比、断裂强度以及它们与材料成分、微观结构、加工工艺之间的复杂关系。书中对陶瓷在不同应力状态下的行为,例如压应力下的优异表现和拉应力下的脆性,都进行了深入的剖析。同时,书中对各种耐火材料的热学性能,如导热系数、热膨胀系数、热容等,以及这些性能如何影响它们在高温设备中的热应力分布和热稳定性,都进行了详细的介绍。我了解到,选择合适的耐火材料,不仅要考虑其在极端温度下的强度,还要充分考虑其热学匹配性,以避免因热应力过大而导致的开裂和失效。这本书为我理解材料的“内在逻辑”提供了宝贵的视角,也让我对材料工程师在解决实际工程问题中所扮演的关键角色有了更深刻的认识。

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这本书的深度和广度都令人惊叹,作者成功地将“特种陶瓷与耐火材料”这个庞大的知识体系,以一种既严谨又富有逻辑的方式呈现出来。我非常喜欢书中对材料的摩擦学性能的讨论。例如,书中详细介绍了陶瓷材料的硬度、韧性以及表面粗糙度如何影响其摩擦系数和磨损率,以及这些因素在轴承、密封件等应用中的重要性。我也了解到,通过对陶瓷表面进行改性处理,例如涂覆DLC(类金刚石碳)薄膜,可以显著降低其摩擦磨损。在耐火材料方面,书中对不同材料在高温高速气流冲刷下的磨损机理进行了详细的分析,这对于理解例如在航空发动机、燃气轮机等设备中耐火材料的寿命预测和维护具有重要的指导意义。作者还介绍了各种新型的低摩擦、耐磨损的复合耐火材料,这些材料的出现,预示着未来高温部件的性能将得到进一步的提升。这本书让我看到了材料科学在解决工程难题时所扮演的“润滑剂”和“守护者”的角色。

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这是一本让我开始重新审视“材料”这个概念的书。在阅读之前,我可能对特种陶瓷和耐火材料的认知仅限于它们所处的“高温”和“坚固”的模糊印象。但这本书,就像一把钥匙,为我打开了通往材料科学深层世界的大门。作者在书中对各种材料的微观结构,例如晶粒尺寸、晶界特征、相分布等,如何影响宏观性能的论述,让我对材料的“本质”有了更深的理解。书中对不同陶瓷材料的制备工艺,如粉末冶金、烧结、热压等,以及这些工艺如何影响最终材料性能的详细解释,也让我感到非常惊叹。比如,对氧化铝陶瓷的致密化过程,以及如何通过控制烧结温度和气氛来获得高强度、低孔隙率的材料,都让我学到了很多。同时,书中对耐火材料的分类、性能指标以及在炼钢、玻璃制造等行业中的应用,也进行了深入浅出的介绍。我特别喜欢书中关于不同耐火材料在高温下的化学反应和物理变化机理的分析,这让我对这些材料的失效过程有了更清晰的认识,也为如何提高其使用寿命提供了理论基础。总而言之,这本书是一次令人难忘的阅读体验,它不仅增长了我的知识,更激发了我对材料科学领域更深入探索的渴望。

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坦白说,这本书的标题最初吸引我,是因为我对那些能够在极端高温、腐蚀性环境以及高强度应力下保持稳定性的材料感到好奇。而《特种陶瓷与耐火材料》恰恰满足了我的这种好奇心,甚至超出了我的预期。作者通过详尽的图表和数据,将复杂的材料性能转化为可以量化的指标,让我得以清晰地比较不同材料在特定应用中的适用性。我尤其关注书中关于航空航天、能源以及冶金工业中特种陶瓷和耐火材料的应用案例。例如,在航空发动机叶片领域,作者详细介绍了高温合金与陶瓷涂层的协同作用,以及这些材料如何承受超乎想象的温度和应力。书中对陶瓷基复合材料(CMCs)的介绍,更是让我看到了材料科学的未来发展方向,理解了它们如何通过纤维增强和基体选择,实现轻质、高强、耐高温的优异性能。对于耐火材料,书中对各种耐火砖的化学组成、微观结构以及在不同温度区间的性能表现进行了细致的阐述,例如,在高炉、炼钢炉等关键设备中的应用,以及它们如何抵抗熔融金属和炉渣的侵蚀。这本书让我看到了材料科学如何直接服务于人类的生产和生活,并不断推动着技术进步。

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这本书提供的知识密度是惊人的,但同时又充满了引人入胜的细节。作者并没有满足于简单地罗列“特种陶瓷与耐火材料”的种类和用途,而是深入挖掘了它们背后的科学原理和工程挑战。我特别欣赏书中对于材料性能与结构之间关系的细致阐述。例如,在讨论碳化硅陶瓷时,作者详细介绍了其高硬度、高强度以及优异的耐腐蚀性能是如何源于其独特的共价键结合和晶体结构。书中对不同类型耐火材料的性能退化机制的分析,也让我受益匪浅。我学习到,例如镁质耐火材料在高温下容易发生体积变化和相转化,而这些变化会直接影响其在炼钢过程中的使用寿命。作者还介绍了各种先进的复合耐火材料,以及它们如何通过结合不同材料的优点来克服单一材料的局限性。阅读本书的过程,让我感受到材料科学家们在不断追求更优异材料性能的过程中所付出的努力和智慧。这本书不仅是一本技术手册,更是一部关于人类如何认识、改造和利用物质世界的精彩叙事。

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读完这本书,我最大的感受是,原来我们身边看似普通的材料,背后竟然蕴含着如此复杂而精密的科学原理。作者并没有回避那些晦涩难懂的专业术语,而是通过清晰的逻辑和详实的案例,将“特种陶瓷与耐火材料”这一看似专业的领域,以一种相对易于理解的方式呈现出来。我特别喜欢书中对不同材料性能测试方法和评价标准的介绍,这让我能够更客观地去理解各种材料的优缺点。例如,在讨论陶瓷的断裂韧性时,作者详细阐述了增韧机理,如裂纹偏转、微裂纹桥联等,并结合实验数据分析了不同微观结构对韧性的影响。这让我对陶瓷脆性这一传统认知有了更全面的改观,了解到通过巧妙的材料设计,陶瓷也能展现出惊人的韧性。此外,书中对高温应用场景下耐火材料的性能衰退和寿命预测的分析,也让我印象深刻。作者探讨了高温氧化、侵蚀、热震等因素对材料性能的影响,并介绍了各种防护涂层和复合材料的应用,这对于理解工业炉、窑炉等设备的长寿命运行至关重要。总而言之,这是一本既有深度又不失广度的科普读物,它不仅满足了我对“特种陶瓷与耐火材料”的求知欲,更开启了我对材料科学更广泛领域的兴趣。

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这是一本能够真正改变你看待世界角度的书。在阅读《特种陶瓷与耐火材料》之前,我可能认为这些材料只是简单的“建筑材料”或“工业零件”。但这本书,通过详实的科学论证和生动的案例分析,向我展示了它们在现代科技和社会发展中的核心作用。作者对陶瓷材料的电学和磁学性能的介绍,尤其让我印象深刻。书中详细阐述了压电陶瓷、铁电陶瓷、介电陶瓷以及磁性陶瓷的工作原理,以及它们在传感器、执行器、存储器等领域的广泛应用。例如,对锆钛酸铅(PZT)陶瓷的介绍,让我了解了它是如何通过电场和形变的耦合作用,在各种电子设备中发挥关键作用的。同样,书中对耐火材料的热辐射和热传导性能的分析,也让我看到了它们在能源传输和热管理领域的重要性。我了解到,耐火材料不仅要承受高温,还要能够有效地控制热量的传递,这对于提高能源利用效率和保障设备安全运行至关重要。这本书让我看到了材料科学的“功能性”之美,以及科学家们如何通过对材料性质的精妙调控,创造出满足各种复杂需求的解决方案。

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这本书为我打开了材料科学的一个全新维度。它不仅仅是一本关于“特种陶瓷与耐火材料”的技术手册,更是一次关于材料如何塑造我们世界的深刻探索。作者以严谨的科学态度,将那些在极端条件下工作的材料,以一种令人着迷的方式呈现在读者面前。我非常欣赏书中对材料的化学稳定性分析。例如,书中详细阐述了不同陶瓷材料在强酸、强碱以及氧化性、还原性气氛中的反应行为,以及这些反应如何影响材料的性能和寿命。这对于理解这些材料在化工、石油等腐蚀性环境中的应用至关重要。同时,书中对各种耐火材料在高温下的化学反应,例如与熔融金属、玻璃液、渣料的相互作用,也进行了深入的剖析。我了解到,耐火材料的侵蚀和溶解是影响其寿命的关键因素,而通过调整材料的化学组成和微观结构,可以有效提高其抗侵蚀能力。这本书让我对材料的“化学灵魂”有了更深的体会,也让我对材料科学的交叉学科性质有了更深的理解。

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一本让我对材料科学世界产生全新认识的书,虽然它不是我最初预期的那种轻松读物,但随着阅读的深入,我逐渐被其中蕴含的深邃知识所吸引。这本书不仅仅是在介绍“特种陶瓷与耐火材料”这两个概念,它更像是在为我打开一扇通往材料微观世界的窗户,让我得以一窥那些在极端环境下默默支撑着我们现代文明的物质基础。作者以一种循序渐进的方式,从基础的材料构成原理出发,逐步深入到各种特种陶瓷和耐火材料的制备工艺、性能特点以及广泛的应用领域。我尤其着迷于其中对各种陶瓷材料晶体结构、相变以及微观缺陷如何影响宏观性能的深入剖析。例如,书中关于氧化锆陶瓷在高温下的相稳定性以及其作为固体氧化物燃料电池关键组件的讨论,让我对这种材料的神奇之处有了更深刻的理解。同时,对各种耐火材料(如氧化铝、碳化硅、氮化硅等)在不同工业场景下的失效机制和改进策略的阐述,也让我对这些“幕后英雄”有了全新的敬意。阅读这本书的过程,更像是一场思维的拓展,它挑战了我原有的认知,迫使我去思考材料的本质,以及人类如何通过对材料的理解和改造,不断突破技术的边界。这本书的价值,远不止于其所包含的知识本身,更在于它激发了我对材料科学领域持续探索的兴趣,也让我对那些看不见的、却至关重要的材料有了更深的敬畏之心。

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总而言之,《特种陶瓷与耐火材料》是一本让我耳目一新的图书。作者并没有局限于对现有材料的介绍,而是积极展望了材料科学的未来发展趋势。书中对下一代特种陶瓷,例如纳米陶瓷、生物陶瓷以及功能梯度材料的探讨,让我看到了材料科学的无限潜力。我特别关注书中对这些新型材料在能源、环境和医疗等领域的应用前景的展望。例如,对纳米陶瓷在催化、传感和储能方面的应用,以及对生物陶瓷在骨骼修复、药物缓释等方面的研究,都让我对材料科学的未来充满了期待。同时,书中对智能耐火材料和自修复耐火材料的介绍,也让我看到了材料技术如何与人工智能、先进制造等领域深度融合,创造出更加高效、可靠和可持续的解决方案。这本书不仅增长了我的知识,更激发了我对材料科学领域未来发展的好奇心和求知欲。它让我相信,通过对材料的不断探索和创新,人类将能够应对更加严峻的挑战,创造更加美好的未来。

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