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出版者:冶金工业

作者:黄希祜 编

出品人:

页数:237

译者:

出版时间:2007-2

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787502441227

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《工业材料科学基础》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的工业材料科学入门。材料科学是理解和应用各类工业材料的关键，它融合了化学、物理、工程等多个学科的知识，揭示了材料的结构、性能、加工以及其在实际应用中的行为规律。 第一部分：材料基础理论 本部分将从最基础的层面开始，构建读者对材料科学的认知框架。 晶体结构与缺陷： 详细介绍金属、陶瓷、聚合物等不同材料的晶体结构特点，包括原子排列方式、晶格常数、密排结构等。在此基础上，深入探讨材料中的各种晶体缺陷，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、层错）。理解缺陷的存在对于解释材料的力学性能、扩散行为以及其他物理化学性质至关重要。我们将通过图示和实例，清晰地展示这些缺陷的形态及其对材料性能的影响。 相图与相变： 相图是材料科学的核心工具之一，它直观地展示了在不同温度、压力和成分条件下，物质可能存在的相以及相之间的平衡关系。本书将重点讲解二元合金相图的解读方法，包括纯组元、固溶体、化合物、共晶、共析、包晶等各种相区和相变线。在此基础上，我们将讨论相变的动力学过程，如形核与长大，以及这些相变如何影响材料的微观组织和宏观性能。 材料的力学性能： 深入剖析材料在受力作用下的响应，包括弹性、塑性、韧性、强度、硬度、疲劳以及断裂等关键力学指标。我们将介绍各种力学性能的测试方法，如拉伸试验、硬度试验、冲击试验等，并结合材料的微观结构（如晶粒尺寸、第二相粒子、位错密度）来解释其力学行为的起源。例如，将阐述晶界强化、固溶强化、沉淀强化和加工硬化等提升材料强度的机制。 材料的电学、磁学和光学性能： 探讨材料在电、磁、光场下的响应特性。对于电学性能，将区分导体、半导体和绝缘体的导电机制，并介绍电阻率、介电常数等参数。在磁学方面，将介绍铁磁性、顺磁性和抗磁性材料的区分，以及磁畴、磁畴壁等概念。对于光学性能，将讨论光的吸收、反射、透射以及折射现象，并介绍透明、半透明和不透明材料的特性。 第二部分：常见工业材料及其应用 本部分将聚焦于当前工业生产中应用最为广泛的几大类材料，深入分析它们的特性、制备工艺和典型应用。 金属材料： 钢铁材料： 详细介绍碳钢、合金钢、不锈钢等各类钢铁的成分、组织和性能特点。阐述不同热处理工艺（如退火、正火、淬火、回火）对钢铁性能的影响机制。介绍低合金钢、高合金钢在不同领域的应用，例如结构钢、工具钢、轴承钢等。 有色金属材料： 涵盖铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁合金等。分析它们的轻质、高强、耐蚀等优异性能，并结合其加工工艺（如铸造、锻造、轧制、挤压）介绍其在航空航天、汽车、电子电器等行业的应用。 粉末冶金材料： 介绍粉末冶金的制备原理、优点以及在制造复杂形状零件、高性能材料方面的应用，如硬质合金、结构粉末零件等。 陶瓷材料： 传统陶瓷： 讲解粘土陶瓷（如砖瓦、瓷器）和耐火材料的组成、结构和性能，以及其在建筑、工业窑炉等领域的应用。 先进陶瓷： 介绍氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）、氮化物陶瓷（如氮化硅）和碳化物陶瓷（如碳化硅）等高性能陶瓷。分析其高硬度、耐高温、耐磨损、绝缘性等特点，以及在电子器件、切削工具、生物医学等领域的尖端应用。 陶瓷基复合材料： 探讨陶瓷基复合材料的结构设计理念、增强机制以及在极端环境下的优异性能，如高温结构件、隔热瓦等。 聚合物材料： 热塑性聚合物： 介绍聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺等常见热塑性塑料的分子结构、加工方法（注塑、挤出、吹塑）及其广泛的应用，如包装、薄膜、管道、纤维等。 热固性聚合物： 讲解酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂的固化机理和性能特点，以及其在涂料、胶粘剂、复合材料基体等方面的应用。 弹性体（橡胶）： 介绍天然橡胶和合成橡胶（如丁苯橡胶、顺丁橡胶）的分子结构和硫化过程，以及其优异的弹性和耐磨性，广泛应用于轮胎、密封件等。 聚合物基复合材料： 探讨聚合物基复合材料（如玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料）的优势，分析纤维与基体之间的界面作用，以及在轻量化结构、体育用品等领域的应用。 复合材料： 金属基复合材料： 介绍以金属为基体，加入陶瓷纤维、颗粒或金属颗粒等增强体的复合材料。分析其高比强度、比刚度、优异的高温性能，在航空航天、汽车发动机等关键部件上的应用。 其他复合材料： 简要介绍其他类型的复合材料，如生物复合材料、纳米复合材料等，展望其未来的发展潜力。 第三部分：材料的制备、加工与失效分析 本部分将从材料的生命周期角度，探讨其生产制造过程以及在使用过程中可能遇到的问题。 材料的制备工艺： 详细介绍金属冶炼、陶瓷烧结、聚合物合成等基础制备工艺。在此基础上，深入探讨各种成形加工技术，如铸造、锻造、焊接、挤压、轧制、注塑、挤出等，并分析不同工艺对材料组织和性能的影响。 材料的表面工程： 介绍对材料表面进行改性处理的技术，以提高其耐磨损、耐腐蚀、抗氧化等性能，如热处理（渗碳、渗氮）、涂层（PVD、CVD）、电镀、阳极氧化等。 材料的失效分析： 学习如何分析材料在使用过程中发生断裂、磨损、腐蚀等失效现象。介绍宏观断口观察、显微断口分析（SEM）、化学成分分析等常用失效分析手段，以及根据失效模式反推材料选择、设计或使用不当的原因。 本书力求语言通俗易懂，结合丰富的图表和实际案例，帮助读者建立扎实的材料科学知识体系，为进一步学习和研究相关领域打下坚实基础。

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内容组织上的逻辑性简直是教科书级别的典范。从最基础的物料准备与烧结过程的宏观概述，到高炉冶炼中的复杂热力学和动力学分析，再到转炉和电炉精炼过程中的关键控制点，知识点的递进关系处理得极为自然流畅。作者似乎深谙初学者在面对庞杂冶金知识时的困惑，总是能在一个复杂概念出现之前，用简练的语言铺垫好必要的理论基础，仿佛一位经验丰富的导师，循循善诱。我特别喜欢其中关于相图解析的部分，图例清晰，注释精准，即便是那些晦涩难懂的多元合金平衡问题，在作者的梳理下也变得条理分明，让人有种“原来如此”的豁然开朗之感。这种结构安排，极大地降低了自学过程中的理解门槛。

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作为一本参考资料，其资料的完备性和时效性是衡量其价值的核心标准。这本书在这方面表现得相当出色，它不仅涵盖了传统钢铁冶金的核心知识体系，还明显注意到了近年来的技术发展趋势。例如，对于超低碳钢和新型高强度钢的微合金化控制策略，书中给出了相当详尽的论述，这表明编撰团队并非仅仅停留在经典的“铁三角”知识上。查阅过程中，我发现很多国外最新的期刊数据和工业标准都被巧妙地融入到了具体的章节说明中，这对于准备前沿研究或者希望从事技术升级工作的读者来说，简直是如虎添翼的宝贵资源。它成功地架设起了基础理论与前沿实践之间的桥梁。

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这本书的文字风格兼具严谨的科学性和适度的可读性，这一点难能可贵。它既没有陷入纯粹公式堆砌的枯燥境地，也没有为了追求口语化而牺牲专业术语的准确性。行文间，时不时穿插一些历史上的经典实验案例或工业生产中的实际教训，这些“小插曲”不仅调剂了阅读的疲劳，更重要的是，它们像一面镜子，让抽象的理论与现实世界的复杂性产生了连接。例如，在讨论脱氧精炼时，对某个历史时期特定钢种的冶炼失败案例分析，就生动地诠释了动力学控制比热力学平衡更重要的实战意义。这种叙述方式，使得学习过程不再是单向的知识灌输，而更像是一场与行业先驱的深度对话。

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阅读体验上，本书最大的亮点在于其对学习过程的友好设计。章节末尾的总结性提炼总是能精准地抓住本章的核心要义，帮助读者快速回顾和巩固。更不用说那些经过精心设计的习题（虽然我只关注了它本身的内容），光是那些穿插在正文中的“思考题”和“案例辨析”，就足以让人停下来进行深度思考，而不是机械地翻阅下去。这种引导式学习的设计，有效地将“被动阅读”转化为“主动探索”。我个人认为，一本好的技术书籍，不应该仅仅告诉你“是什么”，更应该引导你思考“为什么是这样”以及“如何应用”。这本书，无疑在这方面做得非常到位，它激发了对学科更深层次的探究欲望。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的深蓝底色配上古朴的烫金字体，透着一股厚重的学术气息。纸张的质感也相当不错，摸起来有一种细腻的磨砂感，翻阅起来非常舒适，即使长时间阅读，手指也不会感到丝毫的滞涩。尤其欣赏的是，扉页和目录部分的排版设计，简洁却不失大气，清晰的层级划分让人一目了然，查找知识点时效率倍增。相比市面上那些追求花哨封面却忽略内页观感的书籍，这本书在细节之处体现了对读者的尊重。装订部分也处理得十分牢固，可以预见即便是经常翻阅和做笔记，也不会轻易出现散页的尴尬情况。整体而言，光是捧在手里，就能感受到出版方对这本书内容的重视程度，这无疑为接下来的学习奠定了一个良好的心理基础。

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