Specialized Molding Techniques pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:William Andrew; 1st edition (January 14, 2003)

作者:Hans-Peter Heim

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2003-1-14

价格:USD 220.00

装帧:HRD

isbn号码:9781884207914

丛书系列:

图书标签:

• Molding
• Manufacturing
• Polymer Processing
• Injection Molding
• Plastic Fabrication
• Material Science
• Engineering
• Design
• Production
• Specialized Techniques

现代精密制造中的材料科学与工程应用 一本深入探索高分子材料、金属合金及复合材料在尖端制造领域中性能调控与结构设计的权威参考。 本著作聚焦于当代工业对高性能材料日益增长的需求，全面梳理了从基础理论到实际应用的多个关键环节。本书摒弃了对特定成型工艺（如注塑、挤出等）的传统论述，而是将视角聚焦于材料本身的内在属性如何决定最终产品的几何精度、力学性能及长期可靠性。 第一部分：先进高分子材料的分子设计与宏观响应 本部分详尽阐述了热塑性树脂、热固性聚合物以及弹性体的分子结构与宏观力学行为之间的复杂关系。我们深入分析了聚合物的链规、结晶度、分子量分布对手动或半自动加工过程中的流动性、收缩率和热变形温度的影响。 1.1 高性能工程塑料的界面行为与复合化： 重点讨论了聚酰胺（PA）、聚醚醚酮（PEEK）和液晶聚合物（LCP）等材料在极端环境下的蠕变行为和疲劳寿命预测模型。引入了纳米填料（如碳纳米管、石墨烯片层）在聚合物基体中分散均匀性的表征方法，以及这些分散状态如何显著影响材料的电磁屏蔽效能和热传导特性。书中包含了大量关于纤维增强复合材料界面粘接强度测试的案例研究，强调了表面预处理技术在提升复合材料整体性能中的决定性作用。 1.2 动态力学分析（DMA）在聚合物性能评估中的应用： 详细介绍了如何利用动态粘滞弹性谱图来确定高分子材料的玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）以及次级转变（次玻璃化转变）。书中提供了多种数据解释的实操指南，帮助工程师准确识别材料的热历史对性能带来的永久性影响，并据此优化材料的储存和预处理流程。我们特别关注了生物可降解聚合物（如PLA、PHA）的降解动力学模型，这些模型超越了简单的温度依赖性，纳入了湿度和微生物活性等环境因素的耦合作用。 第二部分：金属合金的微观结构控制与热力学优化 本部分致力于揭示金属材料的组织演变与宏观性能之间的内在联系，特别关注复杂部件所需的特定微观结构设计。 2.1 先进焊接与连接技术的冶金学基础： 探讨了激光焊接、电子束焊等高能输入过程对材料晶粒结构的影响。重点分析了热影响区（HAZ）的形成机制，以及如何通过预热、填充材料的选择和后处理热循环来最小化脆性相的析出，确保焊缝区域的韧性与母材相当。书中提供了镍基高温合金和高强度钢在不同能量密度输入下的相变图谱分析。 2.2 粉末冶金与增材制造中的烧结动力学： 本章深入研究了金属粉末在高温高压或激光作用下的致密化过程。讨论了表面能、扩散机制和晶界迁移在粉末间隙消除中的作用。针对增材制造（AM）中常见的残余应力和孔隙率问题，本书提出了一套基于冷却速率梯度和局部热梯度测量的材料特性反馈模型，旨在指导粉末床的参数设置，以获得近理论密度的结构。此外，我们还探讨了金属基复合材料（MMC）中强化颗粒（如SiC、Al2O3）在熔池凝固过程中的偏析控制策略。 第三部分：材料的表面工程与功能化 材料的性能往往受其表面状态的深刻影响。本部分集中探讨了如何通过精确控制材料表面，以实现特定的功能，例如耐磨损、耐腐蚀或生物相容性。 3.1 薄膜沉积技术与界面反应动力学： 全面覆盖了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）的原理及其在功能涂层制备中的应用。重点分析了离子束辅助沉积（IBSD）对薄膜应力状态的调控能力。我们详细对比了反应性溅射和高能离子注入技术在形成氮化物或碳化物硬质涂层时的原子级反应路径和薄膜的微观晶体结构。 3.2 腐蚀防护与电化学表征： 阐述了活性金属（如镁合金、铝合金）在复杂电化学环境下的腐蚀机理。书中介绍了先进的阻抗谱（EIS）分析技术，用以实时监测腐蚀过程中的电荷转移阻抗变化。针对特定工业环境，本书提供了一系列钝化处理（如微弧氧化、电化学抛光）的优化参数集，以期构建稳定、致密的氧化层，极大地延长部件在酸性或高盐度介质中的服役寿命。 第四部分：先进计算材料学与性能预测 本部分着重介绍利用计算工具模拟材料行为，以减少昂贵的物理实验次数。 4.1 密度泛函理论（DFT）在材料性质预测中的应用： 介绍了如何利用DFT计算来预测新合金体系的晶格常数、电子结构和形成焓。这对于筛选具有特定电子特性的催化剂载体或半导体材料至关重要。书中提供了从第一性原理计算到宏观弹性模量估算的流程图。 4.2 有限元分析（FEA）中的本构模型选择与校准： 深入探讨了针对各向异性、非线性粘弹性材料的本构模型（如Hyper-elastic, Viscoplastic模型）的适用性。重点讨论了如何利用实验数据（如拉伸试验、蠕变试验）对这些复杂模型进行精确校准，以确保FEA模拟结果在预测结构件的长期载荷响应时具备工程可靠性。 --- 目标读者： 材料科学家、机械工程师、航空航天与汽车工业研发人员、以及从事先进制造技术的高级研究生。 本书提供了一套严谨的科学框架，使读者能够从材料的原子尺度行为出发，系统性地理解并最终控制最终制造成品的性能，是迈向下一代高性能结构与功能材料设计的必备工具书。

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