金属塑性成形中的润滑材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:赵振铎/张召铎/王家安编

出品人:

页数:306

译者:

出版时间:2005-7

价格:48.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502571214

丛书系列:

图书标签:

• 金属塑性成形
• 润滑材料
• 摩擦学
• 材料科学
• 制造工程
• 金属加工
• 表面工程
• 工业润滑
• 成形技术
• 工艺优化

现代材料科学前沿探索：功能性复合材料的制备与性能研究 本书导读： 在当代材料科学的宏大叙事中，功能性复合材料以其独特的结构优势和多样的应用潜力，正成为推动高端制造与前沿技术革新的核心驱动力。本书聚焦于这一交叉学科领域的前沿动态，系统性地梳理和深入剖析了新型复合材料的设计理念、先进的制备工艺、关键的性能表征及其在极端环境下的应用潜力。我们旨在为材料工程师、化学家、物理学家以及从事相关领域研究的学者提供一份全面且具有深度和广度的参考指南。 第一部分：功能性复合材料的基础理论与设计哲学 本书的开篇部分奠定了坚实的理论基础，深入探讨了复合材料的本质——即组分间的协同增效效应。我们摒弃了简单地将不同材料堆砌的传统观念，转而强调基于界面科学和微观结构调控的设计哲学。 1.1 复合材料的结构-性能关系模型： 详细阐述了增强相、基体相以及界面三者如何共同决定复合材料的宏观力学、热学、电学和光学性能。特别引入了非经典的有效介质理论（Effective Medium Theories）在非均匀体系中的适用性分析，并讨论了随机分布与有序排列对各向异性材料性能的决定性影响。 1.2 界面工程的科学与艺术： 界面是决定复合材料性能的关键区域。本章深入剖析了化学键合、物理吸附以及机械互锁等不同类型的界面相互作用机制。重点讨论了如何通过表面化学改性、偶联剂的使用以及原位生长技术，来优化界面能，增强界面韧性，从而有效传递载荷并抑制微裂纹的萌生与扩展。 1.3 多尺度建模与仿真技术： 鉴于实验表征的复杂性和成本，多尺度计算方法在材料设计中的地位日益凸显。本部分详细介绍了从原子尺度（如密度泛函理论DFT计算界面能）到介观尺度（如相场法模拟微结构演化）再到宏观尺度（如有限元分析FEA模拟整体响应）的建模策略。着重分析了如何将不同尺度的计算结果进行有效耦合，以实现对复杂材料行为的精确预测。 第二部分：先进功能性组分的引入与制备技术 功能性复合材料的“功能”源于其特殊的增强相或基体。本部分集中讨论了新一代高性能增强体（如纳米粒子、碳基材料、陶瓷纤维等）的制备及其在复合体系中的均匀分散技术。 2.1 纳米增强相的精准合成： 探讨了气相沉积、溶胶-凝胶法、水热合成法以及微乳液法等技术在制备具有高比表面积和特定形貌（如量子点、纳米管、纳米片）的无机功能填料中的应用。关注点在于如何控制粒径分布、结晶度和表面活性。 2.2 碳基材料的界面兼容性调控： 石墨烯、碳纳米管（CNTs）因其卓越的力学和导电性能，是理想的增强相。然而，其表面能低和易团聚的特性是复合化的主要障碍。本章详细介绍了功能化修饰技术，包括共价键合、非共价吸附以及氧化还原插层法，旨在提高其在聚合物、金属或陶瓷基体中的分散度和界面相容性。 2.3 复合体系的先进成型工艺： 材料的最终性能不仅取决于组分，还严重依赖于成型过程是否能保留增强相的完整性并实现致密化。系统介绍了先进的粉末冶金技术（如反应烧结、热压烧结）、高粘度流体流动控制技术（如反应注射成型RIM）以及用于热塑性基体的熔融插层复合技术。特别关注了在极端温度和高剪切速率下，如何维持材料微结构的稳定性。 第三部分：多功能复合材料的性能调控与表征 功能性复合材料往往需要同时具备多种性能（如导电/绝缘、阻尼/高强、或电磁屏蔽/轻质）。本部分侧重于性能的定向调控与高精度表征手段。 3.1 导电与电磁屏蔽复合材料： 探讨了如何构建高效的渗流网络，以实现低填料用量下的金属级导电性。引入了“隧道效应”和“巨阻尼效应”的理论模型。在电磁屏蔽方面，分析了介电损耗、磁损耗和反射损耗在不同频率下的贡献，以及如何利用分层结构或分形结构增强宽带屏蔽效能。 3.2 智能响应与自修复机制： 聚焦于环境敏感型复合材料。讲解了形状记忆聚合物（SMP）复合材料的激活机制、热致或光致变色复合材料的分子机理。此外，深入阐述了微胶囊化技术在实现材料自修复功能中的应用，包括修复剂的释放动力学和再聚合反应的效率评估。 3.3 复杂性能的原位与非原位表征： 介绍了用于揭示材料在服役条件下行为的先进表征技术。包括同步辐射X射线断层扫描（SR-CT）对内部缺陷的无损三维重构、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）对界面结构亚纳米尺度的解析，以及动态机械分析（DMA）对粘弹性行为的精确量化。强调了如何从实验数据中提取出与设计参数相关的微观信息。 第四部分：面向极端工况的应用与未来展望 本书的最后部分将理论和技术应用于实际工程挑战，展望了功能性复合材料在尖端领域的发展方向。 4.1 高温与耐磨应用： 讨论了陶瓷基复合材料（CMC）和金属间化合物复合材料在航空航天发动机部件中的应用，重点在于如何通过纤维增强或颗粒弥散来克服传统高温材料的脆性问题。分析了在超高温氧化和热震载荷下复合材料的失效模式。 4.2 生物医学与环境材料： 探讨了生物活性陶瓷涂层、可降解聚合物基复合材料在组织工程支架和药物缓释系统中的设计原则。同时，分析了用于水处理和空气净化的吸附/催化复合膜材料的制备与性能优化。 4.3 复合材料制造的数字化转型： 展望了增材制造（3D打印）技术（如激光选区熔化L-PBF、喷射粘结技术）如何与功能性复合材料的定制化需求相结合，实现复杂几何形状和梯度材料结构的精确制造。 结语： 本书旨在引导读者从宏观应用层面深入到微观材料设计层面，全面掌握功能性复合材料从构想到实现的完整科学链条。我们相信，对这些前沿材料体系的深入理解和创新应用，将是未来几十年科技突破的关键所在。

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我之前读过一些关于金属加工的书籍，通常它们会用比较宏观的视角来介绍从板材到复杂异形件的整个制造流程，会涵盖冲压、拉拔、轧制等多种工艺，并辅以大量的工程实例来讲解如何避免开裂或回弹问题。然而，这本书的侧重点显然要“硬核”得多。当我借阅到朋友那里后，发现其中关于润滑剂在剪切区和接触界面的作用机制的描述，简直可以媲美高级的物理化学教科书。它几乎没有提及如何选择冲压油的粘度等级以适应不同的冲次频率，反而大篇幅讨论了表面活性剂在极高压力下形成的保护膜的分子排列方式。这让我不禁思考，如果我是一名正在为航空发动机叶片生产寻找突破口的研发人员，这本书可能会是我的“圣经”；但对于一个日常需要处理中低端汽车零部件冲压生产线维护的技师来说，其中的理论深度可能显得过于晦涩和脱离实际操作场景了。它更像是在探索“为什么润滑剂能起作用”，而不是“如何用好润滑剂”。

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这本书的结构非常清晰，但这种清晰度对我而言却构成了一种挑战。它似乎是围绕着几种主要的润滑技术分类来构建章节的，比如干膜润滑、半干润滑以及各种特种复合润滑剂。每一章都配有大量的实验数据图表，展示了在不同温度、不同载荷条件下，这些材料的剪切强度和热稳定性曲线。我期待看到的是一个关于“工具寿命延长”的系统性分析，比如如何通过优化润滑策略来使模具寿命提高20%或30%的实用案例。但这本书更多的是提供基础数据，让你自己去推导和计算。它很少给出结论性的“最佳实践”建议，而是引导读者通过自身的实验验证来确定最适合自己材料体系的润滑方案。这种严谨的学术态度值得尊敬，但也让渴望快速找到现成解决方案的读者感到一丝迷茫，需要读者具备较强的归纳和演绎能力。

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从排版和插图来看，这本书显然是一本面向研究机构或高校图书馆的出版物，而不是面向大众市场的畅销书。纸张质量很好，但图片大多是黑白的高分辨率显微结构图，看起来非常专业，但缺乏色彩和直观的工艺流程示意图。我记得我当时正在研究的是一种新型的深拉伸工艺，需要处理极大的塑性变形量，对润滑剂的涂布均匀性和附着力要求极高。我本以为这本书会深入探讨各种涂层技术，比如PVD或电沉积润滑层的制备工艺。然而，它的着墨点似乎主要集中在润滑剂本身的化学配方调整上，比如如何通过引入纳米颗粒来增强其承载能力，而不是如何高效地将这些材料应用到工件表面。这种对“成分”的执着，使得它在“应用技术”的广度上有所欠缺，更像是一部深度聚焦的化学专论，而不是涵盖整个成形环节的工艺手册。

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这本书的封面设计得非常朴素，那种带着些许工业气息的深灰色调，让人一眼就能感受到内容的专业和严谨。我记得当时在书店里翻到它，主要是被“塑性成形”这几个字吸引的，因为我正在进行一个关于复杂零件冷锻的课题研究。然而，翻开目录后，我心里咯噔一下，发现这本书似乎将重点放在了“润滑材料”的化学组成、摩擦学特性以及高温高压下的行为分析上。我本来期望看到更多关于模具设计优化、成形工艺参数选择或者不同金属材料（比如钛合金或镍基高温合金）在特定工艺窗口下的塑性流动模拟和分析。这本书的深度明显偏向材料科学的底层逻辑，对于我这种更偏向工艺工程师视角的人来说，可能需要花费大量时间去理解那些复杂的流变学方程和润滑剂分子结构图谱。它更像是一本为润滑工程师和材料科学家准备的深度参考手册，而不是给车间技术人员的快速操作指南。我当时犹豫了很久，最终因为时间关系没有购入，但留下了深刻印象，它无疑是该领域内一个非常细分且深入的学术探讨。

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这本书的作者团队无疑是该领域的顶尖专家，从他们对前沿研究的引用频率和对基础理论的阐述深度可以看出这一点。但对于我个人而言，阅读体验更像是一场艰苦的学术攀登。我希望找到一些关于环保型润滑剂替代方案的讨论，例如生物基油或水基润滑液在极端成形条件下的性能瓶颈和突破口。这本书的确提到了这些方向，但很快又转入了对现有矿物油基润滑剂的微观机理分析。它更偏向于巩固和深化现有主流技术的理论基础，而不是大胆地探索下一代颠覆性的绿色制造技术。因此，对于那些致力于可持续发展和环保合规性生产的工程师来说，这本书提供的直接指导可能会比较有限，它更多地是提供了一套稳固的理论基石，让后来的创新者可以在此之上构建更具环境友好性的解决方案。

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