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出版者:哈尔滨工业大学出版社

作者:耿洪滨

出品人:

页数:238

译者:

出版时间:2000-9

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787560315447

丛书系列:

图书标签:

• 工程材料
• 材料科学
• 土木工程
• 建筑材料
• 材料力学
• 工程教育
• 高等教育
• 教材
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• 工程

《新编工程材料》内容概述 本书旨在全面、系统地介绍工程材料的基本原理、分类、性能、制备工艺及其在现代工程中的应用。内容涵盖金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料等四大类主要工程材料，并深入探讨了材料科学的基础理论，如晶体结构、缺陷理论、相变原理以及材料的力学、物理、化学性能。 第一部分：材料科学基础 本部分为全书的理论基石，旨在为读者构建坚实的材料科学知识框架。 第一章 材料的微观结构与性能基础 本章首先介绍了材料的宏观性能与其微观结构之间的内在联系。详细阐述了晶体结构，包括密堆积结构、晶格常数、晶胞等概念，并对比了晶体材料与非晶体材料的结构特点。重点分析了晶体缺陷，如点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）对材料力学性能（如强度、塑性、韧性）的决定性影响。通过对位错运动机理的深入探讨，解释了金属的形变和强化机制。 第二章 材料的热力学与相图 本章聚焦于材料的热力学基础和相平衡原理。讲解了吉布斯自由能、化学势等基本热力学概念，并将其应用于分析材料体系的稳定性。核心内容是相图（平衡相图）的解读，包括单组元、二元（如Fe-C系）和三元相图的构建与应用。详细分析了冷却曲线、平衡结晶过程、固溶体形成、共晶、共析等重要相变点。理解相图是预测和控制材料微观结构的关键，本章通过大量实例演示了如何利用相图指导合金设计和热处理工艺。 第三章 材料的动力学与扩散 材料的性能往往与时间依赖的演化过程密切相关。本章深入讲解了材料科学中的动力学问题，特别是扩散现象。介绍了菲克第一定律和第二定律，并分析了温度、浓度梯度对扩散速率的影响。重点讨论了固态扩散的机制（如原子迁移路径），以及扩散在材料制备（如渗碳、烧结）和服役（如高温蠕变、腐蚀）过程中的重要作用。 第二部分：金属材料 金属材料因其优异的强度、韧性和导电性，在工程中占据核心地位。本部分系统介绍各类常用金属材料及其处理技术。 第四章 铁基合金：钢铁材料 钢铁材料是应用最广泛的结构材料。本章首先回顾了Fe-C相图，并在此基础上详细讲解了钢铁的微观结构（铁素体、奥氏体、渗碳体、贝氏体、马氏体）。核心内容包括： 1. 热处理工艺：退火、正火、淬火、回火的原理、目的和效果，特别是马氏体相变的无扩散特性。 2. 合金钢：碳素钢、低合金钢、高合金钢（不锈钢、工具钢）的成分特点、组织结构和主要用途。 3. 铸铁：灰口铸铁、球墨铸铁、白口铸铁的性能差异及其应用场景。 第五章 有色金属及其合金 本章关注除钢铁以外的重要金属材料。 1. 铝及铝合金：重点介绍其轻质、高比强度特性，Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn等主要合金系的热处理强化机制（析出强化）。 2. 铜及铜合金：如黄铜、青铜，分析其优良的导电性、导热性和耐蚀性。 3. 钛及钛合金：强调其在航空航天和生物医学领域的高比强度和优异的耐腐蚀性。 4. 耐热合金：镍基、钴基高温合金，重点介绍其在涡轮叶片等极端环境下的组织稳定性与抗蠕变性能。 第三部分：高分子材料 高分子材料（塑料、橡胶、纤维）以其轻质、易加工和可设计性强而著称。 第六章 高分子材料基础结构与性能 本章介绍了聚合物的分子结构，包括链的柔性、分子量、分子量分布、支化度等对宏观性能的影响。区分了线型、支化型和交联型高分子。讨论了高分子材料的粘弹性行为，以及玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）对使用温度范围的界定。 第七章 热塑性与热固性塑料 详细区分了热塑性塑料（如聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS）和热固性塑料（如环氧树脂、酚醛树脂）。分析了各自的加工方法、力学性能特点和典型应用。 第八章 橡胶与弹性体 重点介绍橡胶的硫化交联过程，以及这种结构如何赋予其高弹性的特性。讨论了天然橡胶与合成橡胶（如丁苯橡胶SBR）的性能对比。 第四部分：陶瓷与复合材料 本部分介绍了非金属无机材料以及为克服单一材料局限性而发展的新型材料。 第九章 工程陶瓷 工程陶瓷是具有优异耐高温、耐磨损、绝缘性的材料。本章介绍氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）、非氧化物陶瓷（如碳化硅SiC、氮化硅Si3N4）的制备方法（如粉末冶金、烧结）。重点分析了陶瓷的脆性本质及其增韧技术（如利用相变增韧的氧化锆）。 第十章 复合材料 复合材料通过组合两种或两种以上材料的优点，实现性能的优化设计。 1. 分类与结构：按增强相（纤维、颗粒、片状）和基体（金属、聚合物、陶瓷）进行分类。 2. 纤维增强复合材料 (FRC)：重点介绍碳纤维增强环氧树脂（CFRP）和玻璃纤维增强聚合物（GFRP），分析纤维取向对各向异性力学性能的影响。 3. 金属基复合材料 (MMC)：如SiC/Al，探讨其在轻量化结构中的应用。 第五部分：材料的服役性能与失效分析 本部分将理论知识应用于实际工程问题，关注材料在特定环境下的行为和寿命预测。 第十一章 材料的力学行为与断裂 深入探讨材料的本构关系，包括弹性、粘塑性。详细讲解了材料的疲劳、蠕变和应力松弛现象。疲劳是导致工程结构失效的主要原因，本章引入S-N曲线、疲劳裂纹的萌生与扩展机理，并介绍断裂韧性（KIC）的概念及其在裂纹失效评估中的应用。 第十二章 材料的腐蚀与防护 腐蚀是材料在环境作用下性能退化的重要形式。本章从电化学基础出发，解释了金属的电化学腐蚀机理。分类讨论了电偶腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）等常见腐蚀形式。最后，系统介绍腐蚀防护技术，包括牺牲阳极保护、外加电流保护、涂层保护和材料选择策略。 第十三章 功能材料导论 简要介绍面向特定功能的材料，如半导体材料（硅、锗的基础性质）、压电材料、磁性材料（软磁与硬磁）和导电聚合物，为读者了解材料科学前沿提供入口。 全书结构严谨，内容由浅入深，理论联系实际，配有大量工程实例和典型微观组织图片，旨在培养读者分析和解决实际工程材料问题的能力。

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我最近入手了这本《新编工程材料》，刚开始读就觉得内容相当扎实，像是给我的知识体系打了个坚实的基础。书中对材料的性能测试和表征方法进行了很细致的讲解，这对于我们做实验或者分析问题来说，简直是福音。尤其是关于材料力学性能的章节，从拉伸、弯曲到疲劳、断裂，每一个方面都讲解得十分到位，还列举了一些典型的测试曲线和数据分析方法，让我对材料在不同应力下的表现有了更深刻的理解。此外，书中对材料的失效机理也有独到的见解，分析了各种可能导致材料失效的因素，并提供了相应的预防和改进措施，这对于提高工程设计的可靠性和安全性至关重要。我个人特别喜欢书中对陶瓷材料和玻璃材料那一部分的阐述，作者不仅介绍了它们的物理化学性质，还深入探讨了它们在电子、光学以及生物医药等领域的广泛应用，让我看到了这些看似普通的材料背后蕴藏的巨大潜力。这本书的语言风格严谨而不失生动，不会让人觉得枯燥乏味，反倒有一种循序渐进的引导感。

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拿到《新编工程材料》这本书，最让我惊喜的是它在工程应用方面的论述。我一直觉得，理论知识再好，最终还是要落实到实际应用中。《新编工程材料》在这方面做得非常出色，它不仅仅是罗列材料的性能参数，而是深入分析了不同材料在特定工程环境下的适用性，以及如何根据实际需求来选择和设计材料。书中有很多关于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域的典型案例，详细阐述了在这些领域中，材料的选择是如何影响最终产品的性能、成本和寿命的。例如，在介绍轻量化材料的应用时，书中不仅谈到了铝合金和碳纤维复合材料，还深入分析了它们在降低油耗、提高承载能力方面的具体作用，并且还对比了不同材料的优劣势。这种结合实际工程需求的讲解方式，让我觉得这本书非常有价值，它能够帮助我将课堂上的理论知识与实际工作中的问题联系起来，提供解决问题的思路和方法。

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这本书我买来的时候，其实是抱着一个蛮大的期望的，因为我个人对工程材料这个领域一直很感兴趣，特别是想了解一下当前最新的发展趋势和一些前沿的应用。拿到《新编工程材料》之后，我仔细翻阅了一下目录，感觉内容非常丰富，涵盖了从基础理论到具体材料的方方面面。我特别关注了其中关于高分子材料和复合材料的那几章，作者在里面对它们的结构、性能以及加工工艺进行了深入的剖析，这对我理解某些高性能产品的设计思路非常有帮助。另外，书中还对一些新型的金属材料，比如形状记忆合金和非晶合金，进行了详细的介绍，还附带了一些实际案例，让我对这些材料的独特之处有了更直观的认识。虽然我还没来得及深入研读每一个细节，但初步的浏览已经让我感到受益匪浅。我觉得这本书的优点在于它能够将一些相对抽象的材料科学概念，通过清晰的语言和翔实的例子，变得易于理解。而且，它的编排也很合理，从宏观到微观，从传统到创新，层层递进，很适合我这种希望系统性学习的读者。

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坦白说，一开始拿到《新编工程材料》这本书，我并没有抱太大的希望，觉得可能就是一本普通的教材，内容比较干涩。但当我翻开之后，我真的被它的深度和广度所震撼了。作者在书中对材料的微观结构与宏观性能之间的关系进行了非常精辟的论述。他不仅解释了原子、晶体结构如何影响材料的机械性能、电学性能和热学性能，还探讨了缺陷、相变等对材料性能的影响机制。我尤其喜欢书中关于材料的相图分析，以及如何通过控制热处理工艺来改变材料的微观结构，从而获得预期的性能。这种从微观层面深入理解材料的思路，对于我这种希望在材料科学领域有更深层次探索的读者来说，是非常宝贵的。而且，书中还涉及了一些先进的计算模拟方法，例如有限元分析，用来预测材料在复杂载荷下的行为，这让我看到了材料科学与计算科学相结合的巨大前景。

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我最近刚好在学习《新编工程材料》这本书，感觉这本书的编写非常用心，尤其是在材料的性能、制备和应用之间的联系上。书中对于各种材料，无论是金属、陶瓷、高分子还是复合材料，都进行了系统的介绍，并且在讲解性能时，不仅仅是列出数据，而是深入分析了这些性能是如何形成的，以及它们在实际应用中会遇到哪些挑战。我印象特别深刻的是关于材料的腐蚀与防护那一章节，作者不仅详细介绍了各种腐蚀的机理，还列举了大量的实际案例，比如金属在海洋环境中的腐蚀，以及如何通过涂层、合金化等手段来提高材料的抗腐蚀性能。这对于我们设计长期暴露在恶劣环境下的工程设备，非常有指导意义。另外，书中还对材料的回收和可持续性发展进行了探讨，这让我觉得这本书不仅关注技术本身，还具有很强的社会责任感。

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