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出版者:化学工业出版社

作者:王振东

出品人:

页数:612

译者:

出版时间:2006-5

价格:49.00元

装帧:精裝本

isbn号码:9787502581916

丛书系列:

图书标签:

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• 电热合金
• 电阻材料
• 材料科学
• 金属材料
• 物理性能
• 热处理
• 应用技术
• 合金材料
• 电气工程
• 工业材料

《金属的温度》 一本深度探索金属在高温环境下的行为与应用的百科全书。本书旨在为工程师、材料科学家、技术爱好者以及所有对金属特性着迷的读者提供一个全面而深入的视角，揭示金属在热力学影响下的复杂变化以及由此产生的广泛应用。 第一部分：金属的热学基础与行为 本书开篇将从金属的基本热学性质入手，详细阐述热传导、热膨胀、比热容等关键概念，并探讨它们在不同金属材料中的表现差异。我们将深入研究微观层面，解析晶格振动、电子传导等机制如何影响金属的导热能力，以及温度升高如何改变金属的内部结构和原子排列。 随后，本书将重点分析金属在高温下的相变行为。从固态、液态到可能存在的其他物相，详细介绍不同温度下金属的相图，并解释相变发生的驱动力。我们将探讨固溶体、金属间化合物等合金体系在高温下的稳定性，以及相边界的移动对材料性能的影响。 热应力是高温环境下材料面临的一大挑战。本书将详细讲解热应力的产生机制，包括因温度不均匀分布或约束造成的应力累积。我们还将介绍评估热应力的方法，如有限元分析，以及不同金属及其合金在承受热应力时的表现差异，为设计和选用耐高温材料提供理论依据。 第二部分：高温金属材料的分类与性能 本书将系统地介绍各种耐高温金属及其合金。我们将从基础元素开始，如镍、钴、铬、钨、钼等，深入剖析它们在高温下的固有优势和局限性。 镍基合金： 作为高温合金的代表，本书将详细介绍不同等级的镍基合金，如英科乃尔（Inconel）、哈斯特洛伊（Hastelloy）等系列。我们将重点分析其强化机制，如固溶强化、沉淀强化（γ'相）、晶界强化等，并探讨这些合金在不同高温应用中的具体表现，例如在航空发动机涡轮叶片、燃气轮机部件、化工设备中的应用。 钴基合金： 阐述钴基合金与镍基合金在高温性能上的异同，突出其优异的耐磨损和抗氧化性能，尤其是在高温摩擦和腐蚀环境中。我们将介绍钴基合金的典型应用，如高温轴承、阀门、耐磨涂层等。 高温不锈钢： 重点介绍专门为高温环境设计的奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢，分析其添加的合金元素（如铬、镍、钼、钛、铌）如何提高其高温强度、抗氧化性和抗蠕变性。 难熔金属： 详细介绍钨、钼、钽、铌等难熔金属及其合金。由于其极高的熔点，它们在极端高温领域具有不可替代的作用，如航空航天器的热防护系统、真空炉元件、核反应堆材料等。本书将分析它们的加工性能限制以及为克服这些问题所做的努力。 除了单一金属元素外，本书还将深入研究各种高温合金的微观结构对其宏观性能的影响。我们将探讨晶粒尺寸、第二相析出物（如碳化物、金属间化合物）、晶界行为等因素如何决定材料的高温强度、塑性、韧性以及抗氧化和抗腐蚀性能。 第三部分：高温金属的应用领域 本书将以大量的实例，展示高温金属材料在各个关键工业领域的应用。 航空航天工业： 这是高温金属材料最重要的应用领域之一。本书将详细介绍航空发动机（涡轮叶片、燃烧室、导流叶片）、火箭发动机、航天器的热防护系统、高温结构件等对材料性能的严苛要求，以及为满足这些需求而开发的先进高温合金。 能源工业： 包括燃气轮机、蒸汽轮机、核反应堆（特别是快堆和先进反应堆）、地热发电等。我们将分析这些设备在高温、高压、腐蚀性介质环境下的材料挑战，以及适用于这些场景的特种合金。 化工与石油工业： 在高温裂解、催化反应、深井钻探等过程中，材料需要承受高温、高压和强腐蚀介质。本书将介绍耐高温、耐腐蚀的特种合金在这些领域的应用，如反应器、管道、阀门、泵等。 冶金工业： 高温炉、锻造模具、连续铸造设备等都需要能承受极端温度和机械载荷的材料。本书将探讨用于这些高温设备的特种钢和高温合金。 先进制造技术： 随着3D打印等增材制造技术的发展，高温金属材料的加工和应用方式也在不断革新。本书将探讨如何利用这些新技术制造复杂形状的高温部件，以及对材料性能提出的新要求。 第四部分：高温金属材料的挑战与未来展望 本书的最后一部分将聚焦于当前高温金属材料面临的挑战，并对未来的发展趋势进行展望。 高温氧化与腐蚀： 详细分析高温氧化动力学，以及各种金属和合金的抗氧化机制（如形成致密的氧化层）。我们将探讨在含硫、含氯等腐蚀性气氛下的材料行为，以及防护涂层技术的作用。 蠕变与疲劳： 深入剖析高温下的蠕变行为，包括瞬时蠕变、稳态蠕变和加速蠕变。我们将介绍评估蠕变寿命的方法，以及高温低周疲劳和高温高周疲劳对材料性能的影响。 材料设计与开发： 探讨如何通过计算材料科学、高通量实验等先进手段，加速新型高温合金的研发。我们将关注对单一元素和合金体系的深入理解，以及如何通过优化微观结构来获得更优异的综合性能。 可持续性与回收： 讨论在高温金属材料的生产和应用过程中，如何提高资源利用率，减少环境影响，并探索高温合金的回收与再利用技术。 《金属的温度》将以严谨的科学态度，结合丰富的图表、实例和数据，为读者呈现一个关于金属在高温环境下壮丽而复杂的科学图景。本书不仅是技术的指南，更是一次对材料科学探索边界的致敬。

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这本书的学术视野的开阔度，是我在同类书籍中很少见到的。它显然不仅仅局限于某一个特定的合金体系或应用领域，而是将材料科学的前沿动态、市场需求的变化以及国际标准的发展趋势都囊括其中。我特别留意了其中关于“可持续性与新一代材料研发”的章节，作者对此的论述显得极具前瞻性，没有停留在简单的替代性讨论上，而是深入剖析了循环经济理念如何重塑材料的生命周期管理。从原材料的获取方式到废弃物的回收再利用，作者提供了一个非常宏大且系统的视角。这让我意识到，在当下的技术发展浪潮中，仅仅掌握现有的工艺流程是不够的，更重要的是对未来十年甚至二十年的技术走向有所预判。这本书无疑为这种预判提供了强大的智力支持。它不仅仅是一本教科书，更像是行业内一位资深领航员，指引着读者穿越技术变革的迷雾。

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我必须提及本书在索引和术语方面的严谨性，这对于需要频繁查阅资料的研究人员来说至关重要。每一次引用的文献都标注得清晰明确，这不仅保证了内容的权威性，也为读者进行更深层次的文献溯源提供了极大的便利。更值得称赞的是，附录部分汇编的各种国际标准代号和常用测试方法的详细流程，堪称一份袖珍的“工具箱”。我个人过去常常因为找不到最新、最准确的某个标准细则而耗费大量时间，而这本书将这些零散的信息进行了高度的整合和校验。这表明作者在撰写过程中，不仅关注了理论的完美性，更对工程实践中的实际操作需求进行了细致的体察和照顾。这种对细节的尊重和对用户体验的关怀，让这本书的实用价值提升到了一个新的高度。它不仅仅是一本知识的载体，更是一件高效的工作辅助工具，放在手边，总能让人感到踏实和可靠。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，厚实的封面带着一种沉甸甸的质感，仿佛预示着其中内容的深度与广度。初次翻开，内页的纸张选择非常考究，触感温润细腻，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。排版布局上，作者和设计者显然下了不少功夫，文字的行距、字号都拿捏得恰到好处，使得阅读过程行云流水，毫无滞涩感。我尤其欣赏那些精心绘制的插图和图表，它们并非只是简单的装饰，而是如同精准的导航仪，将那些抽象的概念和复杂的原理，以直观、清晰的方式呈现出来，极大地降低了理解门槛。比如，书中对某个关键合金晶体结构的剖析图，线条的精细度和层次感，让人不得不惊叹于制作者的专业与匠心。即便是我这样对技术细节有一定要求的人，也被这种对细节的极致追求所折服。每一次翻阅，都像是在进行一次细致入微的艺术品鉴赏，光是欣赏这些制作工艺，就足以让人心情愉悦，更遑论其文字内容的价值了。这本书的实体表现，完全超越了我对一本专业书籍的传统期待，它更像是一件值得珍藏的工艺品。

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坦白说，我对这类偏重理论基础的专著通常是敬而远之的，因为它们常常晦涩难懂，读完后收获甚微。然而，这本书却彻底颠覆了我的偏见。我发现，即便是涉及到一些高深的相变动力学和热力学分析，作者也巧妙地运用了大量贴近现实工业应用的案例来佐证。比如，书中用某航空发动机叶片在极端温度下的疲劳失效分析作为引子，然后回溯到基础的热处理工艺参数控制，这种由果溯因的讲解方式，极大地增强了阅读的代入感和实用价值。我发现自己不再是被动地接收信息，而是主动地在思考，如何将书中的理论模型应用于我目前正在接触的实际项目难题中去。作者对不同工艺参数对材料最终性能影响的量化分析尤其到位，那些详细的曲线图和表格，简直就是一份可以直接参考的“操作手册”。读完这部分内容后，我立刻回去翻阅了我之前的一些设计报告，很多以前觉得是“经验之谈”的部分，现在都有了坚实的理论依据来支撑，这种茅塞顿开的感觉，是很多培训课程都无法给予的。

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我花了整整一个周末的时间来消化这本书的前三章，最大的感受是作者的叙事逻辑简直可以用“滴水不漏”来形容。他似乎总能在我即将产生疑问的那个临界点，用一个精妙的转折或者一个恰如其分的历史背景介绍，将我的思路顺畅地引导到下一个层次的理解上去。阅读过程中，我强烈感受到作者的“学者气质”——不是那种故作高深的学院派说教，而是一种基于深厚积累后自然流淌出来的洞察力。他不仅仅是在罗列事实或公式，更是在讲述这些科学发现背后的“为什么”和“如何发展至今”。书中对早期冶金学家们如何通过无数次失败来逼近真理的描写，充满了戏剧张力，读起来完全没有一般技术书籍的枯燥感。特别是在探讨材料性能与微观结构之间的微妙联系时，作者的论证过程层层递进，每一步都有坚实的实验数据或理论支撑，让人信服的同时，也忍不住拍案叫绝。这本书更像是一部引人入胜的史诗，只不过它的主角是无形的原子和分子，以及人类对它们的掌控欲。

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