材料成形摩擦与润滑 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社（图书发行部）（新时代出版社）

作者:孙建林

出品人:

页数:214

译者:

出版时间:2007-7

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787118051742

丛书系列:

图书标签:

• 材料成形
• 摩擦学
• 润滑
• 金属塑性加工
• 表面工程
• 材料科学
• 机械工程
• 制造技术
• 工艺学
• Tribology

现代材料科学前沿进展：结构、性能与应用 本书旨在全面、深入地探讨当代材料科学领域最具活力和前沿性的研究方向，聚焦于新材料的设计、合成、结构-性能关系解析及其在尖端技术中的创新应用。本书的编写严格遵循学术严谨性与工程实用性的相结合的原则，内容组织逻辑清晰，层次分明，力求为材料学、化学工程、物理学以及相关交叉学科的研究人员、高级学生及工程师提供一本富有洞察力且实用的参考手册。 --- 第一部分：先进结构材料的构筑与表征 本部分将视野聚焦于新一代高性能结构材料的分子级和微观结构调控，着重于如何通过精密的合成技术来赋予材料特定的力学、热学和电学性能。 第一章：高熵合金（HEAs）的设计原理与微观结构演化 高熵合金是材料科学领域的一个革命性突破，其核心在于通过等原子比或接近等原子比的五种以上主元素混合，打破了传统合金的元素配比规则。本章将深入剖析其热力学稳定性判据，包括高熵效应、迟滞效应、晶格畸变效应和短程有序效应。重点讨论如何通过计算热力学模拟（如CALPHAD方法）来预测和优化其相稳定性，特别是应对体心立方（BCC）、面心立方（FCC）以及复杂的金属间化合物的形成。 1.1 HEAs的相场模拟与稳定域分析： 详细介绍蒙特卡洛模拟和相场模型在预测HEAs中析出相形成和微观结构演化中的应用。 1.2 缺陷工程与性能调控： 探讨位错、晶界、孪晶界在高熵合金中的独特行为，以及如何利用引入空位或间隙原子来强化或增韧材料。 1.3 极端条件下的力学响应： 分析HEAs在高温蠕变、低温脆性和辐照损伤环境下的抗性机制，对比传统镍基超合金的优势与局限。 第二章：纳米复合材料的界面控制与多尺度增强 纳米复合材料的性能高度依赖于纳米填料（如碳纳米管、石墨烯、陶瓷纳米片）与基体材料之间的界面质量。本章将系统阐述界面在载荷传递、电荷传输和热管理中的关键作用。 2.1 界面化学与偶联剂设计： 重点介绍表面改性技术（如硅烷偶联剂、聚合物接枝）如何提高填料与聚合物/金属基体之间的润湿性和化学键合。 2.2 随机与有序纳米结构的构筑： 比较随机分散体系与定向排列结构（如通过电场或磁场辅助）在提升材料各向异性性能方面的效果。 2.3 裂纹偏转与增韧机制： 从微观尺度解析纳米填料如何有效地阻碍裂纹扩展，包括裂纹桥接、拔出和分支机制在增强材料韧性中的贡献。 第三章：智能与响应性材料的功能化设计 本部分关注那些能够对外部环境刺激（光、热、电、磁、pH值等）做出可逆响应的材料系统，探讨其在传感、驱动和自修复领域的潜力。 3.1 形变记忆合金与高分子网络： 深入分析形状记忆效应的物理机制，特别是在镍钛合金（NiTi）中的马氏体相变动力学，以及在形状记忆聚合物（SMPs）中交联密度对恢复温度的影响。 3.2 光电响应性材料的能带工程： 聚焦于钙钛矿材料和量子点在光伏电池和发光二极管中的应用，探讨钝化策略对载流子寿命和器件效率的提升。 3.3 自修复材料的本征与外置机制： 详述基于胶囊释放型修复剂和本征动态化学键（如戴尔斯-阿尔德反应、硫醇-烯点击化学）的自修复体系的构建方法和修复效率评估标准。 --- 第二部分：先进加工制造技术与材料塑性行为 本部分将探讨新的材料成形方法如何影响材料的微观组织、残余应力分布以及最终的宏观性能，强调过程控制对材料质量的决定性作用。 第四章：增材制造（AM）过程中的冶金与热流控制 增材制造技术，尤其是选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM），为复杂结构件的制造提供了可能。然而，快速加热和冷却速率带来了独特的材料挑战。 4.1 熔池动力学与成形缺陷： 分析激光/电子束与粉末相互作用产生的复杂热流场，以及由此引发的气孔、未熔合、热裂纹的形成机理。 4.2 快速凝固诱导的微观结构： 探讨快速凝固过程中形成的新型微观结构，如细小柱状晶、枝晶网络，及其对力学性能的各向异性影响。 4.3 残余应力分析与消除： 建立热-力耦合模型，预测增材制造过程中的残余应力分布，并评估后处理（如热等静压HIP、激光冲击）对其释放和再分配的有效性。 第五章：超塑性与温和成形技术 超塑性（Superplasticity）允许金属在高温下表现出极高的均匀伸长率，是实现复杂薄壁件和多曲面零件成形的关键技术。 5.1 超塑性变形的本构关系： 详细介绍幂律本构方程，并探讨晶界滑移、扩散蠕变在超塑性机制中的相对贡献。 5.2 晶粒细化技术： 论述如何通过优化的热机械处理（TMP）来获得超细晶（UFG）或纳米晶（NC）结构，这是实现超塑性的前提条件。 5.3 增材制造与超塑性的结合： 初步探讨如何通过精确控制AM过程中的热历史，在一次制造中得到具有超塑性潜力的初始微观结构。 第六章：材料的疲劳与断裂行为分析 疲劳和断裂是决定结构可靠性的核心问题。本章侧重于在复杂载荷和微观结构影响下的损伤演化模型。 6.1 增量损伤模型与寿命预测： 阐述基于应变累积的Morrow-Strain-Life模型，以及能量密度和裂纹尖端张开位移（CTOD）等断裂韧性参数在疲劳寿命评估中的应用。 6.2 界面和晶界处的疲劳萌生： 研究在纳米结构材料中，晶界处因局部应力集中而导致的疲劳裂纹萌生机理，并与传统晶内疲劳进行对比。 6.3 增材制造部件的疲劳特性： 重点分析增材制造产品中因表面粗糙度、孔隙率和残余应力对疲劳起裂和扩展速率的负面影响，并介绍表面强化技术（如喷丸）的抗疲劳效果。 --- 第三部分：功能材料的界面物理与输运现象 本部分关注材料内部的电荷、热量和物质传输机制，这些机制直接决定了能源、催化和电子器件的性能。 第七章：固态电解质与界面阻抗控制 在下一代固态电池技术中，高离子电导率和低界面接触电阻是实现高功率密度的关键瓶颈。 7.1 离子传输机制的动力学研究： 区分块体（Bulk）材料中的跳跃传导机制与电化学界面上的空间电荷层效应。 7.2 固-固界面接触优化： 探讨在高温烧结和引入导电添加剂（如碳纳米管网络）后，电解质与电极之间的界面能垒如何降低。 7.3 交流阻抗谱（EIS）的解析： 详细介绍如何利用EIS技术精确分离和量化块体电阻、晶界电阻和界面电阻的贡献。 第八章：热电材料的塞贝克效应与声子输运调控 热电材料能够将温差转化为电能（或反之），其效率由无量纲优值因数 $ZT = (alpha^2 sigma T) / kappa$ 决定。 8.1 电学性能与晶格热导率的解耦： 重点讨论如何通过复杂晶体结构（如“笼状”结构）引入“声子玻璃-电子晶体”的特性。 8.2 纳米结构调控声子散射： 分析纳米晶粒、析出相或晶界如何增加声子散射截面，从而有效降低晶格热导率 $kappa_L$，而不显著影响电子导电率 $sigma$。 8.3 兆声波对热电性能的影响： 探讨在特定频率下，声子和电子的相互作用如何影响材料的整体热电响应。 第九章：催化与吸附材料的孔隙结构工程 高性能催化剂和吸附剂的设计，关键在于最大化活性位点的暴露面积和优化孔道内的传质效率。 9.1 分级孔结构的设计与合成： 介绍如何通过自组装、模板法或刻蚀技术，协同构建微孔（活性位点）、介孔（传质通道）和宏孔（宏观流体交换）的多级孔网络。 9.2 催化剂表面的电子态调控： 利用X射线吸收谱（XAS）和密度泛函理论（DFT）计算，阐明通过元素掺杂或缺陷工程如何改变活性金属中心的电子密度，从而优化吸附能。 9.3 反应动力学与扩散限制： 结合Weiszabel准则和Mears准则，分析在工业反应条件下，传质速率（外部扩散和内部扩散）对宏观催化速率的限制程度。 --- 本书的深度与广度，使得它成为理解现代材料科学复杂性与前沿突破的必备读物。每一章的讨论都立足于最新的实验数据和理论模型，旨在揭示材料从微观到宏观行为的内在联系。

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这本书给我带来了一种前所未有的冲击，它如同打开了一个全新的世界，让我对原本熟悉的事物产生了深刻的改观。我一直以为，金属的加工无非就是压、冲、切，无非就是那些冷冰冰的机械臂在轰鸣。然而，当我翻开这本书，才赫然发现，在这些看似简单的动作背后，隐藏着多么精妙的物理原理和化学反应。它不仅仅是讲解了如何把一块金属变成想要的形状，更重要的是，它教会了我如何去“理解”这个过程。比如，书中关于塑性变形的详细论述，那些晶格滑移、位错运动的微观图景，让我觉得我仿佛亲眼目睹了金属内部的“变形记”，原来金属是有“记忆”的，它们在受力时会以一种非常有组织的方式来屈服。而且，它并没有止步于理论的描绘，而是紧密结合实际的应用，通过大量的案例分析，让我看到了这些理论如何在实际的生产线上发挥作用，如何通过精确的控制来优化产品的性能。读完之后，我再去看任何一个金属制品，都会不由自主地去思考它是如何被制造出来的，背后有哪些不易察觉的“力”在作用，有哪些“细节”决定了最终的品质。这本书的价值，在于它赋予了我一种全新的观察和思考工具，让我从一个旁观者变成了一个更加具有洞察力的“匠心者”。

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我不得不说，这本书在我的学术道路上，为我点亮了一盏明灯。我之前对材料加工的理解，停留在比较表面、比较宏观的层面，总觉得那些复杂的工艺流程难以捉摸，很多时候靠的是经验和直觉。然而，这本书以其严谨的逻辑和清晰的结构，将材料成形的过程分解成了一个个可理解、可分析的环节。特别是书中关于“成形”的那些章节，它不仅仅是介绍了各种成形方法，比如锻造、冲压、挤压等等，更重要的是，它深入到了这些方法背后的力学原理。当我看到书中对应力、应变、屈服强度等概念的详尽解释，以及如何将这些概念应用于分析材料在不同成形过程中的行为时，我突然感到豁然开朗。那些曾经让我头疼的变形机理，那些让人望而生畏的工艺参数，在书中都被一一梳理得井井有条。它就像一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我，让我能够从根本上理解材料为什么会以某种方式变形，如何通过调整工艺参数来获得我想要的结果。这本书极大地提升了我分析和解决材料成形问题的能力，也让我对未来的研究方向有了更明确的规划。

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这本书的魅力在于，它能够将原本分散、零碎的知识点，串联成一条清晰的知识链，并且赋予它们鲜活的生命力。我之前接触过一些关于材料加工的书籍，但总觉得它们更像是一本技术手册，机械地列出各种工艺和参数。而这本书，则更侧重于“为什么”和“如何”。它不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这么做”才能获得最好的效果。例如，书中对材料内在结构与宏观性能之间关系的深入剖析，让我明白了为什么不同的热处理工艺会对材料的强度和韧性产生如此大的影响。而且，它还会引申到一些更深层次的思考，比如如何通过优化成形工艺来提高材料的疲劳寿命，如何设计更环保、更可持续的加工方法。这种前瞻性的视角，让我觉得这本书不仅仅是一本教材，更像是一位启迪者，引导我从更广阔的视野去理解材料成形这门学科。我从这本书中获得的，不仅仅是知识，更是一种科学的思维方式和解决问题的能力。

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这本书就像一本厚重的工业百科全书，内容之详实，让我感到非常震撼。我通常对这类技术书籍抱有一种敬畏之心，总觉得它们是专业人士的专属。但是，这本书在保持专业性的同时，又展现出了极强的可读性。它没有使用过于晦涩难懂的语言，而是通过大量的图示、表格和生动的比喻，将复杂的概念变得更加直观易懂。尤其让我印象深刻的是，书中对于不同材料在成形过程中的特性差异的探讨。比如，它详细分析了金属、高分子材料、陶瓷等在受力变形时的不同表现，以及各自在加工过程中需要注意的特殊问题。这让我了解到，材料成形并非是“一刀切”的，而是需要根据材料本身的性质进行“量身定制”的。书中的很多案例分析，都非常贴近实际生产中的问题，让我能够从中获得很多启示。我虽然不是直接从事材料成形工作，但是阅读这本书，让我对很多工业产品背后的制造技术有了更深入的理解，也让我对材料科学的博大精深有了更直观的认识。

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这本书的阅读体验，与其说是在学习知识，不如说是在进行一场与材料的深度对话。我尤其被书中关于“摩擦”和“润滑”部分的阐述所吸引。在日常生活中，我们很少会去关注这两个看似微不足道的因素，但这本书却以极其详尽的笔触，揭示了它们在材料成形过程中的核心地位。它不仅仅是简单地告诉你“需要润滑剂”，而是深入剖析了润滑剂的微观作用机制，比如在金属表面形成保护膜，减少直接接触，从而降低摩擦系数，防止粘结和磨损。书中对不同类型润滑剂的性质、适用范围以及选择原则进行了细致的介绍，让我了解到，原来针对不同的成形工艺和材料，需要选择不同的“润滑伙伴”。更让我惊叹的是，它还探讨了摩擦本身如何被巧妙地利用，比如在某些拉拔或轧制过程中，适度的摩擦反而能帮助材料更好地变形，提高加工效率和表面质量。这种对“看不见”的力的深入解读，让我对“高效”、“精密”的制造有了全新的认知。每一次阅读，都像是在和材料的“灵魂”对话，我能感受到材料在加工过程中的“挣扎”与“妥协”，而这些“对话”的桥梁，正是书中关于摩擦与润滑的精妙阐述。

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