具体描述
《实用车工技术》以车工技术基本功、车工实际操作技能和车削加工常用计算方法为主，同时对有代表性的先进刀具和创新的车工工艺也作了介绍。本手册图文并茂，简明扼要，语言文字通俗易懂，内容广泛而且实用；既能叫读者知其然，又能叫读者知其所以然；既可作为一本学习用的参考书，也可作为一本日常用的工具书。
科技前沿：现代材料科学与工程应用 图书简介 本书深入探讨了当代材料科学领域的最新发展、核心原理及其在工程实践中的广泛应用。全书力求在理论深度与工程实用性之间架起一座坚实的桥梁，旨在为材料工程师、科研人员、高级技术院校师生提供一份全面、前沿且具有高度参考价值的专业读物。 第一部分：基础理论的深化与拓展 本部分着重于对材料科学基础理论进行系统性的回顾与深化，并引入了面向未来挑战的新兴概念。 第一章：原子结构与晶体缺陷的量化分析 本章从量子力学的基本原理出发，详细阐述了金属、陶瓷、高分子材料中原子排列的复杂性。重点分析了点缺陷、线缺陷和面缺陷在材料宏观性能（如强度、导电性）中扮演的关键角色。我们引入了先进的计算模拟方法，如密度泛函理论（DFT）计算，来预测复杂晶体结构中的能量势垒和迁移机制，特别是对非平衡态下缺陷的形成与演化进行了深入探讨。章节内容侧重于如何通过精确调控缺陷浓度和分布，实现材料性能的定制化设计。 第二章：热力学与相变动力学 本章超越了传统的相图解读，专注于材料在极端条件（超高压、超低温、高应变率）下的热力学行为。详细阐述了非平衡相变理论，包括形核理论的最新进展（如随机涨落模型）以及相变过程中的界面能与应力耦合效应。此外，还系统介绍了计算热力学工具（如CALPHAD方法）在预测复杂多组元合金相图中的应用流程与精度评估。 第三章：材料的本征力学性能与本构关系 本章聚焦于材料在微观尺度下的力学响应。内容涵盖了从弹性、塑性到粘弹性、粘塑性的全范围本构模型。我们对位错动力学进行了细致的剖析，特别是引入了高熵合金中“迟滞效应”和“非晶材料剪切带”的分子动力学模拟结果。引入了近年来受到广泛关注的梯度结构材料（如梯度功能材料）的应力-应变路径依赖性分析，并探讨了如何利用机器学习方法构建高维度的材料本构关系模型。 第二部分：先进材料的制备与性能表征 本部分着重介绍当前材料工程领域最具创新性的制备技术及其表征手段。 第四章：增材制造（3D打印）中的材料行为控制 本章是全书的重点之一，专注于激光选区熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等增材制造过程中材料的熔化、凝固与热历史控制。深入分析了快速凝固过程中产生的枝晶结构、残余应力和孔隙率的形成机理。重点讨论了如何通过优化工艺参数（如扫描策略、粉末粒径分布）来消除各向异性，并介绍了用于在线监测和反馈控制的先进传感器技术。 第五章：纳米结构材料的设计与调控 本章探讨了将材料尺寸减小至纳米尺度后所展现出的独特量子效应和表面效应。详细介绍了碳纳米管、石墨烯、量子点等二维及零维材料的自组装技术和化学气相沉积（CVD）方法。内容深入到纳米界面的电子结构特性，以及如何利用这些特性开发高性能的储能器件电极材料和高灵敏度化学传感器。 第六章：智能与功能材料的集成化 本章关注于具有环境响应性的材料，包括形状记忆合金（SMA）、压电/铁电材料、以及可逆共价键网络的自修复高分子。本章不仅介绍了材料的功能机制，更强调了如何将其集成到实际系统中，如自适应结构、生物医用植入体和能量收集设备中。重点分析了磁致伸缩和电致伸缩效应的耦合模型，及其在精密驱动器中的应用潜力。 第七章：先进材料的无损检测与表征技术 本章系统梳理了用于分析微纳结构和化学成分的前沿表征工具。内容涵盖高分辨透射电子显微镜（HRTEM）的像对比度解释、同步辐射X射线衍射在原位应力分析中的应用、以及二次离子质谱（SIMS）在痕量元素深度剖析中的技术细节。强调了如何将多尺度、多模态的表征数据进行融合分析，以构建完整的材料“数字孪生”模型。 第三部分：工程应用与可持续发展 本部分将理论与技术应用于解决现实世界中的重大工程挑战。 第八章：极端环境下的材料可靠性工程 本章聚焦于航空航天、核能和深海探索等对材料要求极高的领域。详细讨论了高温蠕变、辐射损伤（特别是中子辐照下的肿胀与脆化）的微观机理。引入了腐蚀疲劳和氢脆问题的耦合模型，并介绍了新型陶瓷基复合材料（CMC）和耐辐照金属材料的防护策略。 第九章：能源存储与转化材料的突破 本章深入研究了下一代锂离子电池、固态电池和氢燃料电池中的关键材料挑战。重点分析了电解质/电极界面的阻抗问题、锂枝晶的生长抑制技术，以及催化剂的表面结构工程。内容包含了电化学阻抗谱（EIS）分析的深度解读，以及如何利用新型无金属氧化物或硫化物来提高能量密度和安全性。 第十章：生物材料的界面工程与再生医学 本章探讨了材料与生物系统的复杂相互作用。内容涵盖了生物相容性、可降解性聚合物的设计原则。重点关注了多孔支架材料的制造技术，以及如何通过表面功能化（如引入特定的生物活性分子）来引导细胞的附着、增殖和分化，推动组织工程和个性化医疗的发展。 结论与展望 全书最后总结了当前材料科学面临的主要挑战，如数据驱动型材料发现、高通量计算与实验的协同验证等，并对未来十年可能出现的革命性材料技术进行了前瞻性预测。本书的结构旨在引导读者从基础理论出发，逐步深入到尖端技术与实际应用，为推动我国先进制造业的技术升级提供坚实的理论和技术支撑。
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