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出版者:

作者:廖京川

出品人:

页数:227

译者:

出版时间:2008-7

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787564300050

丛书系列:

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• YAG激光技术
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《新材料前沿：高性能陶瓷与复合材料的制备与应用》 本书聚焦于当前材料科学领域极具潜力的两个重要方向：高性能陶瓷与先进复合材料。内容涵盖了从基础理论到前沿技术的广泛范畴，旨在为相关领域的科研人员、工程师以及高年级本科生和研究生提供一份全面且深入的参考。 第一部分：高性能陶瓷的制备、表征与性能调控 本部分详细阐述了各类高性能陶瓷的制备工艺，包括但不限于氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆、氧化镁）、非氧化物陶瓷（如氮化硅、碳化硅、氮化硼）以及特种陶瓷（如电子陶瓷、生物陶瓷、高温结构陶瓷）。我们将深入探讨不同制备方法的原理与优缺点，例如： 粉体制备与加工技术： 介绍球磨、气流磨、喷雾干燥、凝胶法、溶胶-凝胶法等制备超细、高纯陶瓷粉体的技术，以及压制成型、注浆成型、挤压成型、流延成型等成型工艺。 烧结过程与微观结构控制： 详细分析常压烧结、放电等离子烧结（SPS）、热压烧结（HP）等先进烧结技术的原理，以及温度、气氛、助剂等因素对陶瓷显微结构、晶粒尺寸、致密度和相组成的影响。 性能表征方法： 涵盖宏观力学性能（如抗压强度、抗弯强度、断裂韧性、硬度）的测试方法，以及微观结构表征（SEM、TEM、XRD、XPS、EDS）和物理性能测量（介电性能、热膨胀系数、导热系数、光学性能）的关键技术。 性能调控策略： 探讨通过掺杂、晶界工程、纳米化、梯度设计等手段，实现对陶瓷材料强度、韧性、硬度、耐磨性、耐腐蚀性、热稳定性、介电性能、压电性能等关键性能的定向调控。 第二部分：先进复合材料的设计、制备与性能化 本部分深入研究了各种先进复合材料的设计理念、制备方法以及性能实现。复合材料因其独特的性能优势，在航空航天、汽车、能源、生物医学等领域展现出巨大的应用潜力。内容将侧重于： 纤维增强复合材料（FRC）： 基体材料： 详细介绍聚合物基复合材料（PMC）、陶瓷基复合材料（CMC）和金属基复合材料（MMC）的特点、选择原则以及制备工艺。 增强体材料： 重点阐述碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维等增强体的结构、性能及其与基体之间的界面行为。 界面设计与优化： 强调纤维与基体界面的作用对复合材料整体性能的影响，介绍表面处理、界面涂层等技术，以提高界面结合强度和韧性。 成型工艺： 详细介绍手糊成型、铺层成型、缠绕成型、真空导入、RTM（树脂传递模塑）、预浸料热压罐成型等复合材料的成型技术。 颗粒增强复合材料： 讨论以陶瓷颗粒、金属颗粒、碳纳米管、石墨烯等作为增强相的复合材料，分析颗粒的形貌、尺寸、含量、分布对材料宏观性能的影响。 层状复合材料与夹层结构： 介绍蜂窝夹层结构、泡沫夹层结构等轻质高强结构材料的设计与制备，分析其在吸能、隔音、隔热等方面的应用。 复合材料的性能评估与失效分析： 涵盖力学性能测试（拉伸、弯曲、剪切、冲击）、疲劳性能、环境耐久性测试等，并结合宏观和微观失效机制分析，预测材料的使用寿命。 第三部分：高性能陶瓷与复合材料的应用前景与挑战 本部分展望了高性能陶瓷与先进复合材料在不同领域的应用前景，并分析了当前面临的技术挑战和未来发展方向。 前沿应用探索： 详细介绍这些材料在航空发动机涡轮叶片、航天器结构件、核反应堆材料、医疗植入物、高性能轴承、耐磨损部件、电子封装材料、储能器件等方面的具体应用案例与技术要求。 可持续发展与绿色制造： 探讨如何开发环境友好型的制备工艺，减少能源消耗和污染物排放，实现材料的可持续利用。 智能化与功能化： 展望智能陶瓷（如形状记忆陶瓷、压电陶瓷）、功能复合材料（如导电复合材料、自修复复合材料）等新兴领域的发展趋势。 面临的挑战： 分析制备成本、规模化生产、性能稳定性、可靠性评估、回收利用等方面的技术瓶颈，并提出相应的研究思路和解决方案。 本书力求理论与实践相结合，通过丰富的案例和图示，帮助读者深刻理解高性能陶瓷与先进复合材料的内在联系与应用潜力。通过阅读本书，读者将能够： 掌握高性能陶瓷和先进复合材料的核心制备技术和理论基础。 理解不同材料体系的性能优势与局限性。 学习如何根据 specific 应用需求，设计、制备和优化材料。 洞察材料科学前沿的最新进展和未来发展趋势。 本书的编写，不仅是对现有知识体系的梳理与总结，更是对未来材料科学发展方向的积极探索与展望。

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我这次阅读的重点是关于材料科学在现代工程中的应用进展。这本书的内容广度令人印象深刻，它不仅仅停留在基础理论的介绍，而是深入探讨了如高熵合金、新型陶瓷复合材料等前沿领域的研究动态。作者非常善于将抽象的理论模型与实际的工业应用案例相结合，举例都选得极其精准，比如在极端高温高压环境下的特定失效分析，读起来让人感觉非常贴近实际工作中的挑战。特别是关于材料的微观结构演化如何影响宏观力学性能的论述，阐述得逻辑清晰，层层递进，为我解决手头的一个结构设计难题提供了全新的思路。它没有那种陈旧教科书的僵硬感，反而充满了一种对技术突破的激情和前瞻性，读完后感觉自己的知识体系得到了极大的拓宽，对未来材料研究的方向也有了更清晰的预判。

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这本书的排版实在是让人眼前一亮。封面设计简约大气，那种深邃的蓝色调配上银色的字体，透着一股专业和沉稳的气息，让人在书店里一眼就能注意到。内页的纸张选择也很考究，触感温润而不失厚重感，不是那种廉价的印刷纸，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。更值得称赞的是，书中大量采用的插图和图表，线条清晰，布局合理，很多复杂的物理原理通过这些视觉化的呈现方式一下子就变得直观易懂了。尤其是那些关键部件的剖面图，细节处理得非常到位，能清晰地看到内部结构和工作原理的衔接之处。这种对细节的极致追求，从封面到内文，都体现了作者和出版方对内容质量的尊重，让读者在阅读技术性极强的书籍时，也能享受到一种视觉上的愉悦和专业感。这种细致入微的排版设计，无疑极大地提升了阅读体验，让人愿意沉下心来，慢慢品味书中的每一个知识点。

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这本书的行文风格可以说是教科书级别中的一股清流。它的语言是极其严谨的，每一个术语的使用都精确到位，毫不含糊，这对于一个需要严谨求证的读者来说至关重要。然而，这种严谨并没有导致它变得枯燥乏味。作者似乎有一种魔力，能将那些看似冰冷的公式和定律，用一种富有逻辑性的叙述方式串联起来，仿佛在进行一场精心编排的辩论会，步步为营，无可辩驳。它不会跳过中间的推导过程，而是完整地展示每一步的逻辑支撑，这对于想要真正掌握原理而不是仅仅记住结论的读者来说，简直是福音。我特别欣赏作者在解释复杂现象时，能够反复从不同角度进行阐述，直到你完全理解为止，这种对读者学习负责的态度，在同类著作中是相当罕见的。

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这本书在对新兴跨学科研究领域的交叉融合方面做得尤为出色。它没有固步自封于单一学科的传统范畴，而是勇敢地将热力学、量子力学的基础概念与现代计算模拟方法（如分子动力学模拟）结合起来，提供了一个多维度的分析视角。对于那些希望站在技术前沿，理解未来发展趋势的研究人员来说，这种广博的视野是不可或缺的。作者在阐述这些前沿交叉点时，展现出极高的学术敏感度，能够准确捕捉到哪些方向是真正具有突破潜力的，哪些可能只是短暂的热点。这种高屋建瓴的洞察力，使得这本书不仅仅是一本工具书，更像是一份精心撰写的行业发展路线图，为我们指明了未来数年内值得深入投入研究的方向和领域，非常有启发性。

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关于系统集成与控制理论的这部分内容，可以说是本书的亮点之一。作者将复杂的控制算法，比如非线性反馈机制和智能优化策略，用非常直观的流程图和状态空间模型进行了可视化描述。我以前在阅读其他文献时总觉得这些控制理论晦涩难懂，但在这本书里，通过作者精心设计的示例，我似乎能“看到”系统是如何响应外部扰动的，以及控制回路是如何实时调整以保持系统稳定性的。特别是关于容错控制方面的探讨，它不仅介绍了理论框架，还详细分析了在真实工业场景中，如何设计冗余和切换策略来确保关键任务的连续性。这种将理论深度与工程实践紧密结合的叙事方式，让读者能够立刻联想到实际装置的运行场景，极大地提升了学习的实用价值和兴趣。

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