特种陶瓷工艺学

特种陶瓷工艺学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:武汉理工大学出版社(武汉工业大学)
作者:李世普
出品人:
页数:326
译者:
出版时间:1990-1
价格:36.00元
装帧:
isbn号码:9787562903840
丛书系列:
图书标签:
  • 特种陶瓷工艺学
  • 特种陶瓷
  • 陶瓷工艺
  • 材料科学
  • 无机非金属材料
  • 精细陶瓷
  • 先进陶瓷
  • 陶瓷工程
  • 制备工艺
  • 性能表征
  • 应用技术
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具体描述

《高等学校教材·特种陶瓷工艺学》为高等学校无机非金属材料专业教材。全书分为特种陶瓷生产工艺原理(三章)、高温结构陶瓷(三章)、功能陶瓷(七章)三篇。该书分篇介绍了特种陶瓷主要生产过程及其原理,按照特种陶瓷的制备工艺过程,组成、结构和性能之间的关系,详细论述了特种陶瓷的主要品种及应用。各章对所涉及的基本原理均作了简要介绍,并对某些宏观性质作了微观解释。还着重介绍了特种陶瓷生产用粉料的制备方法及其性质;对具体材料作了典型例子介绍。

《高等学校教材·特种陶瓷工艺学》除用作教材外,还是从事材料科学领域中与特种陶瓷材料相关的科研人员、生产技术人员、研究生阅读参考。

《特种陶瓷工艺学》—— 探寻先进陶瓷材料的奥秘与制备 概述 《特种陶瓷工艺学》是一部深入探讨现代特种陶瓷材料制备技术与工艺原理的专业书籍。本书旨在为材料科学、工程技术领域的研究者、工程师及相关专业学生提供一套系统、全面的知识体系,帮助读者理解各种高性能陶瓷材料的独特性能,掌握其从原材料到最终成品的精细化加工过程。本书内容聚焦于特种陶瓷在航空航天、能源、电子信息、生物医疗等前沿领域的应用需求,深入剖析不同类型特种陶瓷(如氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、复合陶瓷等)的微观结构、物相组成与宏观性能之间的内在联系,并详细阐述与之相匹配的先进制造工艺。 核心内容 本书体系严谨,逻辑清晰,内容涵盖特种陶瓷工艺学的各个关键环节: 第一部分:特种陶瓷材料基础 特种陶瓷的定义与分类: 详细界定特种陶瓷的范畴,区分其与传统陶瓷的界限,并根据化学组成、晶体结构、应用性能等维度对特种陶瓷进行系统分类,如氧化物陶瓷(氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等)、非氧化物陶瓷(氮化物、碳化物、硼化物等)以及复合陶瓷(陶瓷基复合材料)。 特种陶瓷的性能特点: 深入剖析特种陶瓷在耐高温、高强度、高硬度、耐腐蚀、优异的电学、磁学、光学和生物相容性等方面的突出性能,并解释这些性能产生的微观机制。 特种陶瓷的应用领域: 广泛介绍特种陶瓷在国民经济和社会发展中的重要应用,包括但不限于: 航空航天: 高温结构件、隔热瓦、发动机部件、雷达罩等。 能源领域: 燃料电池电解质与电极、固体氧化物燃料电池(SOFC)组件、核燃料包壳材料、高效催化剂载体等。 电子信息: 绝缘体、介质材料、传感器、压电陶瓷、铁电陶瓷、高温超导体等。 生物医疗: 生物惰性植入材料(如骨替代材料、牙科陶瓷)、生物活性材料、药物缓释载体等。 机械工程: 刀具、轴承、密封件、耐磨损部件等。 第二部分:特种陶瓷制备工艺 本部分是本书的核心,详细介绍了从粉体制备到最终产品成型的全过程,涵盖了多种先进的陶瓷制造技术: 原料准备与粉体合成: 高纯度原料制备: 阐述采用化学沉淀法、溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法、气相合成法等制备高纯度、超细、形貌可控的陶瓷粉体的技术原理和工艺要点。 粉体表征: 介绍粒径分布、比表面积、晶体结构、形貌等粉体关键参数的测定方法,如激光衍射法、BET法、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等。 成型工艺: 干压法: 讨论粉末压制成型的原理,包括模具设计、压制压力、助剂选择等,适用于制备简单形状的致密陶瓷坯体。 等静压法: 详细介绍冷等静压(CIP)和热等静压(HIP)的工艺流程、设备要求及优势,特别是在制备复杂形状和高密度陶瓷方面的应用。 注浆成型: 阐述陶瓷浆料在多孔模具中脱水成型的过程,适用于制备中空或复杂结构的陶瓷件。 流延成型(Tape Casting): 介绍制备薄层陶瓷片的技术,是多层陶瓷基板、传感器等电子陶瓷的关键工艺。 注塑成型(Ceramic Injection Molding, CIM): 详细阐述将陶瓷粉末与有机粘结剂混合后通过注塑工艺成型复杂陶瓷零件的技术,已成为汽车、电子等领域的重要生产手段。 3D打印技术: 重点介绍陶瓷3D打印(如光固化3D打印、熔融沉积3D打印、粘结剂喷射3D打印等)的最新进展,分析其在快速原型制造、复杂结构件制备方面的优势与挑战。 烧结工艺: 致密化原理: 深入讲解陶瓷烧结过程中颗粒间的传质机制,如表面扩散、晶界扩散、体积扩散等,以及如何通过烧结实现陶瓷的致密化。 常规烧结: 介绍在气氛保护下,通过高温加热使陶瓷坯体发生固相反应、晶粒生长,最终形成致密结构的过程。 气氛烧结: 讨论在特定气氛(如还原性、氧化性)下进行的烧结,以获得特定物相或性能的陶瓷。 放电等离子烧结(SPS)/火花等离子烧结(SPS): 重点介绍SPS技术,其利用直流脉冲放电和压力作用,能够实现超细晶粒陶瓷的快速致密化,并显著降低烧结温度和时间。 微波烧结: 探讨微波能加热陶瓷坯体的独特机制,其高效、均匀的加热方式为陶瓷烧结提供了新的途径。 其他先进烧结技术: 如热压烧结、烧结助剂的作用等。 后处理工艺: 机械加工: 介绍金刚石砂轮、超硬砂轮等工具对已烧结陶瓷进行切削、磨削、抛光等精密加工的方法。 表面处理: 如化学蚀刻、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等,用于改善陶瓷表面的性能。 热处理: 如退火、回火等,用于消除应力或优化微观结构。 第三部分:特种陶瓷的性能表征与质量控制 显微结构分析: 介绍扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等技术在陶瓷微观形貌、晶粒尺寸、晶界结构、相界分析等方面的应用。 物相分析: 重点介绍X射线衍射(XRD)在陶瓷物相鉴定、晶体结构分析、相纯度测定方面的作用。 力学性能测试: 涵盖抗压强度、抗弯强度、断裂韧性、硬度、疲劳性能等关键力学性能的测试方法和理论。 热性能测试: 包括热膨胀系数、热导率、比热容等参数的测量。 电学/磁学/光学性能测试: 根据不同特种陶瓷的应用需求,介绍相应的性能测试方法。 质量控制体系: 强调从原材料到成品过程中,建立完善的质量控制环节,确保产品的一致性和可靠性。 第四部分:特种陶瓷发展趋势与挑战 新材料开发: 展望功能化、智能化特种陶瓷材料的研发方向,如纳米陶瓷、梯度功能陶瓷、智能响应陶瓷等。 先进制造技术: 探讨更高效、更环保、更智能的特种陶瓷制造技术的融合与发展,如增材制造与人工智能的结合。 性能优化与失效分析: 介绍如何通过工艺调控和理论指导,进一步提升特种陶瓷的综合性能,并进行可靠的失效分析。 绿色制造与可持续发展: 关注特种陶瓷生产过程中的环保问题,以及资源利用率的提升。 《特种陶瓷工艺学》不仅是一本技术手册,更是一部关于材料创新与工程实践的探索之作。通过对本书的学习,读者将能够深刻理解特种陶瓷这一关键战略材料的魅力,掌握其复杂而精密的制备技术,并为相关领域的科技进步贡献力量。

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读后感

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用户评价

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作为一名对材料科学充满热情的普通爱好者,《特种陶瓷工艺学》这本书为我提供了一个非常好的学习平台。它并没有回避复杂的技术细节,而是以一种清晰易懂的方式,将特种陶瓷的制备工艺娓娓道来。我特别喜欢书中对“金属陶瓷”(Cermets)的讲解,它是一种将金属和陶瓷结合而成的复合材料,兼具金属的韧性和陶瓷的硬度。书中详细介绍了不同金属陶瓷的成分、制备方法以及其在刀具、耐磨件等领域的广泛应用。例如,对“碳化钨-钴”硬质合金的介绍,它不仅阐述了钴作为粘结相的作用,还深入分析了烧结过程中钴相的扩散、碳化钨颗粒的生长以及孔隙的填充等微观过程,这些细节对于理解其优异性能至关重要。书中还涉及了“陶瓷纤维”的制备,这让我看到了高性能增强材料是如何诞生的,它们是制造高强度、轻质复合材料不可或缺的组成部分。

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对于我来说,《特种陶瓷工艺学》这本书的价值在于它提供了一个观察现代工业“幕后英雄”的窗口。我一直对那些能够承受极端环境,默默支撑着高科技发展的材料感到好奇,而这本书则为我揭示了这些材料的诞生过程。书中关于“耐磨陶瓷”的介绍,详细讲解了如何通过选择合适的原材料、优化烧结工艺,以及设计合适的微观结构,来制造出在严苛工况下依然表现出卓越耐磨性的陶瓷。我尤其对书中关于“碳化钨基硬质合金”的生产工艺印象深刻,它不仅强调了碳化钨颗粒的硬度,更阐述了钴基粘结相的选择和烧结过程控制对于获得高强度、高韧性以及优异耐磨性的重要性。书中对“陶瓷涂层”的讲解也让我耳目一新,它介绍了各种PVD(物理气相沉积)和CVD(化学气相沉积)等先进的涂层制备技术,以及如何通过这些技术在基材表面形成坚固耐磨、耐腐蚀的陶瓷保护层,极大地延长了工具和部件的使用寿命。

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我是一名业余的爱好者,对新材料的探索有着永不满足的好奇心,《特种陶瓷工艺学》这本书恰好满足了我这种求知欲。它不仅仅是罗列了各种特种陶瓷的名称和基本性质,而是深入到了“如何制造”的层面,这一点非常宝贵。书中对“陶瓷基复合材料”的详尽论述,让我看到了材料科学的无限可能。它并非简单地将不同材料堆叠在一起,而是通过精密的界面设计和制备工艺,使得增强体(如碳纤维、碳化硅纤维)与基体(如氧化铝、氧化锆)能够协同工作,从而获得比单一材料更优异的力学性能。我特别喜欢书中对“界面工程”的讲解,它解释了如何通过改变界面化学成分、形成梯度界面等方法,来优化增强体与基体之间的结合强度,避免界面脆裂,从而实现高性能。书中还涉及了“纳米陶瓷”的制备,它展示了如何通过控制颗粒尺寸在纳米尺度,来显著改善陶瓷的力学性能、光学性能甚至催化性能。这种对微观世界的精妙操控,让我看到了材料科学的未来方向。

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作为一个对科学前沿领域有着浓厚兴趣的读者,《特种陶瓷工艺学》这本书为我打开了一个全新的世界。它并非仅仅介绍枯燥的理论,而是将复杂的科学原理融入到生动的工艺描述中,让我能够清晰地理解特种陶瓷是如何被“炼”出来的。我特别喜欢书中对“结构陶瓷”的讲解,它深入剖析了如何通过精确控制陶瓷的微观结构,例如晶粒尺寸、晶界特征、第二相分布等,来获得优异的力学性能,如高强度、高韧性和良好的抗疲劳性。书中对“氧化铝陶瓷”的制备过程进行了非常细致的阐述,包括原材料的纯化、粒度控制、成型方法以及高温烧结等关键步骤,并详细解释了每一步对最终产品性能的影响。我还对书中关于“渗氮陶瓷”的讨论印象深刻,它展示了如何通过在陶瓷表面引入氮原子,来改善其硬度、耐磨性和抗氧化性能,这在切削工具等领域有着广泛的应用。

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坦白说,在阅读《特种陶瓷工艺学》之前,我对“陶瓷”的印象仅限于日用品和建筑材料。这本书彻底颠覆了我的认知,让我看到了陶瓷在现代科技领域扮演的举足轻重的角色。书中关于“功能陶瓷”的章节尤其让我着迷,它详细介绍了具有特定电学、磁学、光学、热学甚至生物学功能的特种陶瓷,以及如何通过精确的化学组成和微观结构设计来赋予它们这些神奇的性能。例如,书中对压电陶瓷在传感器和执行器中的应用进行了深入剖析,解释了其晶体结构如何产生电应力效应,以及通过掺杂和退火等工艺如何优化其压电性能。我对书中关于“热障涂层”陶瓷的讨论也印象深刻,它们能够显著提高航空发动机的效率和寿命,这背后是无数精密工艺和材料科学的结晶。整本书在介绍这些功能性材料时,都紧密结合了具体的制备工艺,让我能够理解,这些令人惊叹的功能并非凭空而来,而是通过精密的工程手段实现的。

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作为一名对工程材料应用充满兴趣的业余爱好者,我翻阅了市面上不少相关的书籍,但《特种陶瓷工艺学》无疑是其中最令我耳目一新的一本。它的独特之处在于,不仅仅停留在理论知识的堆砌,而是将深奥的科学原理巧妙地融入到具体的工艺流程讲解之中,让读者能够直观地感受到材料是如何被“制造”出来的。我特别喜欢书中对“成型工艺”的详细介绍,例如“挤出成型”、“注浆成型”、“流延成型”等,它不仅仅是描述操作步骤,更是深入分析了每种工艺在制备不同形状、不同尺寸的陶瓷制品时的适用性、优缺点以及需要注意的关键参数。例如,对于一些复杂曲面形状的零件,书中就会推荐采用更灵活的注浆成型,并详细阐述了模具的设计、浆料的配比、干燥过程控制等一系列影响最终产品质量的因素。这种从“原材料”到“半成品”再到“最终产品”的完整链条式讲解,让我对特种陶瓷的生产过程有了全面而深刻的理解。书中还涉及了大量的工艺优化和质量控制的内容,这对于我这样关注实际应用的人来说,无疑具有极高的参考价值。

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我一直对能够承受极端条件的材料非常着迷,而《特种陶瓷工艺学》这本书则将这种好奇心推向了一个新的高度。它并非一本枯燥的教科书,而是仿佛一位经验丰富的匠人,娓娓道来各种神奇材料的诞生故事。读到关于高温陶瓷的部分,我被那些能够在上千摄氏度环境下依然保持稳定性能的材料所震撼。书中关于复合陶瓷的论述尤为精彩,它阐释了如何通过巧妙地组合不同陶瓷材料,例如将碳化物与氮化物结合,或者在陶瓷基体中引入纤维增强体,来获得超越单一材料性能的“1+1>2”的效果。我尤其对书中关于“颗粒增强”和“纤维增强”的工艺细节印象深刻,它详细解释了如何通过控制增强体的尺寸、形状、取向以及界面结合的强度,来有效地抑制裂纹的扩展,从而大幅提高陶瓷的断裂韧性。书中对“烧结助剂”的讨论也让我大开眼界,原来在看似简单的烧结过程中,加入微量的添加剂,就能显著改变陶瓷的烧结行为,降低烧结温度,优化微观结构,甚至改善导电性或绝缘性。这种对细节的极致追求,恰恰是特种陶瓷之所以“特种”的关键所在,也让我看到了材料科学研究中“以小见大”的哲学。

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这本《特种陶瓷工艺学》给我留下了极其深刻的印象,虽然我并非行业内的专业人士,但从一个普通读者,一个对新材料充满好奇心的探索者的角度来看,这本书无疑打开了一个全新的视野。我尤其惊叹于作者在描述不同特种陶瓷材料的制备过程时所展现出的严谨与细致。例如,在介绍氧化锆陶瓷时,它不仅仅是简单罗列几个化学式和烧结温度,而是深入剖析了原材料的纯度、粒径分布如何影响最终产品的微观结构,以及不同气氛下的烧结对晶粒长大和相变的影响。书中对于“固相反应法”、“溶胶-凝胶法”等制备方法的论述,即使对于初学者来说,也能够通过生动的比喻和图示,理解其中微妙的工艺差异和它们各自的优势与局限性。我曾一度对陶瓷的脆性感到束缚,但本书却巧妙地解释了如何通过精确控制晶界相、引入第二相颗粒,甚至采用纳米技术来显著提升陶瓷的韧性和强度,这简直像是在变魔术,将原本脆弱的材料赋予了惊人的生命力。书中对于一些前沿特种陶瓷的介绍,如碳化硅、氮化硅等,更是让我看到了材料科学的无限可能,它们在极端环境下的优异表现,让我联想到未来航空航天、核能等领域的巨大应用潜力。整本书在理论阐述与实际工艺之间的平衡做得相当出色,既有坚实的科学基础,又不乏实践指导意义,让我这个门外汉也仿佛能触摸到那些精密的制造流程。

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《特种陶瓷工艺学》这本书的阅读体验非常棒,它以一种引人入胜的方式,让我领略到了特种陶瓷制造的神奇之处。它不仅仅是一本技术书籍,更像是一次深入材料科学实验室的探险。我尤其着迷于书中对“压电陶瓷”的工艺细节的描述,它详细解释了如何通过精确的化学组成控制(如掺杂钛、锆等元素)、优化的烧结工艺以及后续的极化处理,来获得高性能的压电陶瓷,它们在传感器、驱动器、换能器等领域发挥着不可替代的作用。书中对“铁电陶瓷”的讲解也让我大开眼界,它们具有独特的电学特性,并在存储器件、光电器件等领域展现出巨大的应用前景。我最喜欢的部分是书中关于“陶瓷基复合材料”的论述,它不仅仅介绍了纤维增强的陶瓷,还涉及了颗粒增强、层状结构等多种形式,并详细阐述了不同增强机制如何协同作用,从而大幅提高陶瓷的整体性能。这本书让我深切体会到,材料科学的进步离不开对细节的极致追求和对工艺的不断创新。

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我一直对那些在极端环境下依然能够保持稳定性能的材料充满好奇,《特种陶瓷工艺学》这本书为我提供了深入了解这些神奇材料的机会。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的工程师,耐心地向读者讲解各种特种陶瓷的“前世今生”。书中对“热电陶瓷”的介绍尤其吸引我,它解释了这些材料如何能够将热能直接转化为电能,或者反过来,并详细阐述了它们的制备工艺以及影响其热电性能的关键因素,如塞贝克系数、电导率和热导率。我尤其对书中关于“铋系碲化物”等新型热电材料的制备方法印象深刻,它展示了如何通过精密的化学计量控制和低维结构设计,来大幅提高材料的热电优值。书中还涉及了“生物陶瓷”的应用,这让我看到了陶瓷在医疗领域的巨大潜力,例如在人工关节、牙科修复等方面的应用,以及它们如何与人体组织良好兼容。

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