工程前沿(第2卷):磨擦学科学与工程前沿 (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:谢友柏

出品人:

页数:283 页

译者:

出版时间:2005年09月

价格:23.0

装帧:平装

isbn号码:9787040182248

丛书系列:

图书标签:

• 磨擦学
• 工程学
• 材料科学
• 表面工程
• 机械工程
• 前沿科技
• 学术研究
• 工业应用
• 摩擦学
• 工程材料

工程前沿（第2卷）：摩擦学科学与工程前沿 导读：理解与驾驭摩擦、润滑与磨损的奥秘 在现代工程的广阔图景中，摩擦学——这门研究相对运动表面间相互作用的学科——无疑占据着至关重要的地位。从宏观的机械设备到微观的纳米器件，摩擦、润滑和磨损现象无处不在，直接决定着系统的效率、可靠性、寿命乃至最终的成败。《工程前沿（第2卷）：摩擦学科学与工程前沿》汇集了该领域最前沿的理论突破、实验技术和工程应用案例，旨在为研究人员、工程师和技术决策者提供一个全面、深入且极具启发性的视角，以应对当代工程挑战。 本书并非一本教科书，而是一部浓缩了当前研究热点的综合性报告集。它超越了传统的机械摩擦学范畴，深入探讨了跨学科的交叉领域，展示了摩擦学研究如何成为推动材料科学、生物医学工程、微纳制造乃至能源技术发展的核心驱动力。 第一部分：基础理论的深化与拓展 本卷的开篇聚焦于摩擦学理论的基石——接触力学和表面科学的最新进展。我们审视了接触理论在非经典工况下的局限性与修正。例如，在极端载荷、高温或超真空环境下，传统的阿登-赫兹接触理论已显现出不足。书中详细讨论了基于非线性接触模型的精细化研究，特别是对界面粘附力（Adhesion）和表面粗糙度随机性的概率论处理。如何准确量化和预测真实接触面积，是提高摩擦预测精度的关键，本书提供了多尺度建模的最新思路。 润滑科学方面，重点探讨了超薄膜润滑的物理化学机制。传统液体润滑剂在纳米尺度下面临分子排列和界面排斥力的挑战。书中引入了“限制润滑”的概念，分析了单分子层或多分子层润滑剂在原子力显微镜（AFM）尖端实验中的独特行为。此外，对离子液体和磁流变液等新型功能性润滑剂的分子动力学模拟结果进行了深入剖析，揭示了其在极端温度和压力下的结构-性能关系。 磨损机制的认知也在不断深化。本书不再满足于宏观的磨损率计算，而是深入到亚表面损伤的演化。利用同步辐射X射线断层扫描等先进表征技术，研究人员得以观察到微裂纹的萌生、扩展和最终的剥落过程。重点关注了疲劳磨损和腐蚀磨损的协同效应，这对于航空发动机部件和核反应堆材料的选择至关重要。 第二部分：先进材料与界面工程 摩擦学的前沿发展与新材料的发现密不可分。本部分重点阐述了二维材料（如石墨烯、二硫化钼）作为超低摩擦涂层在实际工程中的应用潜力与面临的挑战。讨论了如何通过化学气相沉积（CVD）或溶液法实现这些材料在复杂基材上的均匀、稳定沉积，并分析了这些“2D润滑剂”在空气湿度和污染物影响下的稳定性。 自修复与响应性涂层是另一大亮点。这些材料能够在磨损发生时或在特定外部刺激（如温度、电场或化学环境）下，通过预埋的微胶囊或可逆化学键自动恢复摩擦学性能。书中展示了将形状记忆合金或相变材料集成到摩擦副中的创新设计，以期在动态工况下维持最佳的摩擦系数和承载能力。 此外，功能梯度材料（FGM）在摩擦学中的应用也得到了深入探讨。通过精确控制材料化学成分和微观结构的梯度变化，可以实现表面耐磨损、心部高韧性的理想组合，极大地提高了复杂摩擦副的综合性能。 第三部分：工程应用与交叉领域的前沿探索 摩擦学已渗透到多个高科技领域，本书的后半部分聚焦于这些领域的实际突破。 在微纳机电系统（MEMS/NEMS）中，“小尺寸效应”带来的巨大挑战得到了详尽的分析。静电吸附、范德华力、表面毛细力在纳米尺度上的主导作用使得传统润滑方法失效。书中介绍了真空润滑技术、光驱动润滑以及等离子体表面改性在提高微型轴承和传感器寿命方面的应用成果。 生物摩擦学是本卷的创新章节之一。我们探讨了关节、眼球表面以及血管内的生物摩擦和润滑机制。从仿生润滑剂（模仿滑液的聚合物网络结构）的设计，到植入式医疗器械的抗磨损表面处理（如类金刚石膜），本书展示了摩擦学如何直接服务于人类健康与生命科学。 能源领域，特别是干摩擦与往复运动密封在新能源汽车和风力发电系统中的应用是热点。书中分析了极端工况下密封件的能量损失与寿命预测模型，并介绍了利用磁悬浮技术实现零接触以消除摩擦的新思路。 结论与展望 《工程前沿（第2卷）：摩擦学科学与工程前沿》不仅仅记录了当前的成就，更重要的是，它指明了未来研究的方向。从原子尺度的精准控制到全球尺度的系统优化，摩擦学正处于一个范式转变的时期。本书强调了数据驱动的摩擦学（利用机器学习分析海量实验数据和仿真结果）以及高通量实验平台（HETP）在加速新材料筛选中的关键作用。 阅读本书，读者将获得对摩擦学前沿科学最直接、最权威的理解，并能将这些前沿知识转化为下一代工程创新的强大动力。本书是所有致力于突破机械系统性能极限的工程和科研工作者的必备参考。

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我注意到本书在绪论部分对摩擦学这门学科的历史脉络梳理得非常清晰，它没有直接跳入最新的研究热点，而是花了足够的时间来回顾那些奠定基础的经典理论和实验方法。这种“追本溯源”的处理方式，对于理解现有技术的局限性和未来突破的方向是至关重要的。它提供了一个坚实的平台，让读者能够站在巨人的肩膀上去审视当前的研究空白。我期待着在后续章节中，能看到作者如何将这些经典理论与最新的纳米技术、智能材料等领域进行有机结合，揭示出那些隐藏在复杂表面相互作用背后的普适规律，从而真正推动工程实践的革新。

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从摘要和作者简介来看，这本书汇集了业内顶尖的专家智慧，这一点从其严谨的学术用语和对前沿研究的精准把握中就可见一斑。我特别欣赏它在处理交叉学科问题时的那种融合能力，它没有将摩擦学仅仅视为一个孤立的机械问题，而是将其置于材料、化学、甚至计算模拟的宏大背景下进行考察。这种跨学科的视野对于解决现代高端制造中遇到的各种棘手问题至关重要。读到某些关于表面工程和润滑剂设计部分的描述时，我感觉作者是在与我进行一场高水平的学术对话，他们对细节的关注程度令人印象深刻，仿佛每一个公式和每一个实验数据背后都有着深刻的物理意义需要被挖掘。

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这本书的封面设计得非常引人注目，那种深邃的蓝色和金色的文字搭配，立刻让人感受到一种严谨而前沿的学术气息。我拿起它的时候，首先被它的厚度所震撼，这显然是一本内容详实、包罗万象的著作。虽然我还没有深入阅读，但仅仅是翻阅目录，就能感觉到作者团队在结构组织上的用心良苦。他们似乎试图构建一个完整的知识体系，从基础理论到最新的应用案例，层层递进，逻辑清晰。特别是其中关于材料科学在极端工况下行为的章节标题，让我对即将展开的阅读充满了期待，我相信这本书将为我理解工程中的一些核心难题提供全新的视角和扎实的理论基础。这种厚重感和系统性，正是当前许多快餐式科普读物所缺乏的，它更像是一份可以长期参考的案头工具书。

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这本书的排版风格非常注重可读性，尽管内容本身可能非常专业和复杂，但字体大小和行间距的把握都恰到好处，使得长时间阅读也不会感到视觉疲劳。我注意到书中穿插了大量精美的图表和示意图，这些视觉辅助材料对于理解抽象的力学概念至关重要。例如，那些关于微观结构形貌演变的剖视图，一下子就把原本晦涩的文字描述具象化了。这表明编者不仅仅是知识的搬运工，更是知识的转化者，他们深知如何有效地将复杂的工程原理传递给读者。对于像我这样需要经常查阅专业文献的工程师来说，这种高质量的视觉呈现是衡量一本技术书籍价值的重要标准，它极大地提高了信息获取的效率。

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这本书的装帧质量体现了出版方对学术严肃性的尊重。精装版的质感拿在手里分量十足，封面材料的触感也相当不错，即使是经常翻动，页边也不会轻易磨损或卷曲。在内容尚未深入展开之前，仅仅是这份实体书带来的“仪式感”，就促使我更加郑重地对待接下来的学习过程。在电子阅读日益普及的今天，一本制作精良的纸质专业书籍，其保留和标记的便利性是电子文档无法替代的。它不仅仅是一堆纸张的集合，更像是一份沉淀了数年研究心血的知识结晶，值得在书架上占据一个特殊的位置，作为我职业生涯中一个重要的参考里程碑。

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