具体描述
《轻合金材料新技术》介绍了三种常用轻合金材料的发展历史及应用钡域，总结了轻合金新材料研制和传统轻合金材料改进等方面的最新研究成果；重点分析讨论了轻合金材料的加工新技术，包括其生产加工新工艺、典型设备和产业发展前景等内容。该书还介绍了以铝、镁、钛为基的复合材料的基本特征、适用范围及复合加工技术的新进展。 随着能源、资源问题的日渐突出，以铝、镁、钛金属及其合金为代表的轻合金材料应用越来越广泛，与此相关的新技术也不断涌现。在此背景下，作者将自己的最新研究成果及国内外同行在轻合金材料研究方面的新进展编著成书。
《轻合金材料新技术》可供从事轻合金材料的制备、生产、研究的科技人员和工程技术人员参考阅读，也可以作为高等学校相关专业师生的参考书。
铸就未来：现代工程材料的革新与应用 本书简介 本书旨在全面、深入地探讨当前工程领域中最具前沿性和颠覆性的材料科学进展，重点聚焦于非轻质合金（如高熵合金、先进陶瓷、功能性复合材料以及特种钢材）在极端环境下的性能、制备工艺的突破以及在航空航天、能源、生物医学等关键领域的创新应用。它不是对传统冶金学的重复，而是对未来材料体系的系统性梳理和前瞻性展望。 第一部分：超高熵合金（UHEAs）的理论前沿与实验表征 本部分深入剖析了基于非等原子比或近等原子比设计的超高熵合金体系。我们摒弃了传统合金设计中对单一主元的依赖，转而探讨多主元相互作用产生的复杂晶体结构、相变动力学以及独特的“高熵效应”。 第一章：高熵合金的相稳定性与构型熵 详细阐述了 Calphad（计算热力学）方法在预测高熵合金中稳定相（如FCC、BCC、Laves相等）的应用，重点讨论了化学局域有序与无序状态对材料力学性能的微妙影响。分析了晶格畸变、迟滞效应（Kinetics Lag）在快速冷却过程中的重要性。 第二章：极端条件下的力学行为 聚焦于UHEAs在超低温（液氦温度）和超高温（>1200°C）下的蠕变、疲劳和断裂韧性。对比了传统镍基高温合金在高温氧化和热腐蚀方面的局限性，提出超高熵合金在晶界扩散抑制和氧化物形成机制上的独特优势。引入了原位（In-situ）测试技术来捕捉变形过程中的微观结构演变。 第三章：功能性高熵合金的探索 超越结构材料范畴，探讨了具有特殊电学、磁学或催化性能的高熵合金。例如，基于铁磁性或反铁磁性元素构建的智能磁性材料，以及用于固态电池电解质或电催化剂的复杂多金属氧化物体系。 第二部分：先进陶瓷与复合材料的结构-性能协同 本部分将视角转向无机非金属材料，特别是那些在耐磨损、耐高温腐蚀方面具有不可替代地位的先进结构与功能陶瓷，以及如何通过先进的复合技术突破其固有脆性。 第四章：超高温陶瓷（UHTCs）的增韧策略 重点研究碳化锆（ZrC）、氮化铪（HfN）等材料的制备挑战。详细讨论了纳米结构设计（如梯度材料、叠层结构）如何有效抑制裂纹扩展，提高室温和高温下的断裂韧性（KIC）。分析了化学气相沉积（CVD）与增材制造（AM）技术在复杂陶瓷构件成型中的应用潜力。 第五章：纤维增强陶瓷基复合材料（CMCs）的界面控制 探讨了碳纤维、碳化硅纤维在氧化物或非氧化物基体中的排列、浸渍和界面反应控制。界面结合强度是决定CMCs抗热震性和抗氧化性的关键。详细介绍了化学气相渗透（CVI）和溶液浸渍-燃烧合成（O/O）工艺对界面层（如PyC/SiC）形成的精确调控。 第六章：功能梯度材料（FGM）与自适应结构 关注材料性能沿厚度方向连续变化的梯度设计。重点研究如何通过激光熔覆、粉末冶金梯度烧结等技术，使材料表面具备高硬度耐磨性，而内部保持良好的韧性或导热性，特别是在热应力梯度大的应用场景。 第三部分：特种钢材的微观冶金与服役性能 本部分回归传统材料领域，但聚焦于对传统材料进行颠覆性创新的方向，如极端高强韧钢和超低碳高锰钢。 第七章：先进高强韧钢的相变控制 深入研究马氏体-贝氏体复合组织钢（MB/GB-TRIP钢）的相变诱发塑性（TRIP）机制。分析了淬火-共析化处理（QCT）和分级热处理对晶界精细化和残余奥氏体（Retained Austenite）稳定性的影响，以实现超高屈服强度和优异的冲击吸收能力。 第八章：超低碳高锰钢在冲击载荷下的行为 阐述了高锰钢在极高冲击能下的“剪切变形带”形成机制。重点讨论如何通过调控晶格缺陷和位错密度，使材料在极端冲击（如爆炸或碰撞防护）中展现出优于传统奥氏体不锈钢的性能。 第四部分：增材制造对新型材料体系的赋能 增材制造（AM）技术彻底改变了材料的制备范式，尤其对复杂成分和梯度材料的制造至关重要。 第九章：定向凝固与晶体取向控制 探讨了在选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，液态金属池的冷却速率、温度梯度和热场对称性如何控制晶体的生长方向。特别关注如何利用AM技术实现晶粒沿特定方向的柱状生长，以优化材料的各向异性力学性能。 第十章：增材制造中的缺陷工程与后处理 分析了增材制造过程中易产生的孔隙、未熔合、残余应力和相分离等缺陷的成因。详细介绍了增材制造材料的退火、热等静压（HIP）以及激光重熔等后处理技术对消除缺陷、优化残余应力场和提升疲劳寿命的决定性作用。 结论：面向下一代工程需求的材料设计理念 总结了从原子尺度到宏观构件的材料设计哲学转变——从“寻找现有材料”转向“按需设计功能”。展望了人工智能与高通量实验在加速新型功能材料筛选和优化过程中的核心地位。本书为材料科学家、结构工程师和先进制造领域的专业人士提供了一个深入理解和掌握下一代工程材料核心技术的平台。
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