Electron-Beam Processing as a Means of Achieving High Performance Composite Structures pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Storming Media

作者:Giuseppe R. Palmese

出品人:

页数:80

译者:

出版时间:2001

价格:0

装帧:Spiral-bound

isbn号码:9781423524830

丛书系列:

图书标签:

• 复合材料
• 电子束处理
• 高性能结构
• 材料科学
• 工程学
• 表面处理
• 材料改性
• 航空航天
• 先进材料
• 纳米技术

《高性能复合材料结构精密制造：激光熔覆与增材制造的革新》 本书聚焦于现代材料科学与精密制造工程的前沿交叉领域，深入探讨如何利用先进的非接触式能量束技术，特别是激光熔覆（Laser Cladding）和增材制造（Additive Manufacturing），来构筑具有卓越性能的复合材料结构。本书旨在为材料科学家、机械工程师、工艺研发人员以及对高性能材料结构设计与制造感兴趣的读者，提供一套系统性的理论框架和实践指导。 核心内容概述： 本书不对“电子束处理”进行探讨，而是将目光聚焦于激光这一更为广泛且成熟的能量源，以及由此衍生出的多种精密制造工艺，旨在揭示其在构筑高性能复合材料结构方面的独特优势与巨大潜力。 第一部分：高性能复合材料的基石 先进复合材料的分类与性能表征： 本部分将对目前工程领域中常见的高性能复合材料进行系统梳理，包括纤维增强聚合物基复合材料（FRP）、陶瓷基复合材料（CMC）、金属基复合材料（MMC）等。重点阐述它们的微观结构、宏观力学性能（如强度、刚度、韧性、疲劳寿命）、热学性能、电学性能以及环境适应性等关键指标。我们将深入分析不同材料体系的优势与劣势，为后续的工艺选择提供依据。 复合材料结构的设计理念： 探讨面向高性能应用的复合材料结构设计原则，包括轻量化设计、功能集成设计、损伤容限设计等。分析如何通过材料的合理搭配、纤维铺层设计、形状优化等手段，实现结构性能的最优化。 第二部分：激光熔覆技术在复合材料构筑中的应用 激光熔覆原理与工艺参数控制： 详细介绍激光熔覆的基本原理，包括激光与材料的相互作用、熔池动力学、传热传质过程等。深入解析关键工艺参数，如激光功率、扫描速度、光斑尺寸、送粉速率（或送丝速率）、保护气体等，及其对熔覆层组织、性能的影响。 不同基材与添加材料的激光熔覆： 重点关注利用激光熔覆技术在金属、陶瓷、聚合物等基材表面形成或添加高附加值的复合材料层。例如，在金属基体上熔覆陶瓷涂层以提升耐磨性、耐腐蚀性；在聚合物基体上熔覆金属颗粒以增强导电性、导热性。 复合材料结构整体的激光熔覆成形： 探讨如何利用多道次、多层次的激光熔覆，直接构建三维的复合材料结构。分析在此过程中可能遇到的挑战，如层间结合、热应力控制、气孔与裂纹的预防等，并提供相应的解决方案。 第三部分：增材制造技术赋能高性能复合材料结构 增材制造技术概览及其在复合材料领域的演进： 介绍几种主流的增材制造技术，包括选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）、熔融沉积成型（FDM）、立体光刻（SLA）等，并重点关注它们如何被改造或应用于复合材料的成形。 基于粉末床的复合材料增材制造： 深入探讨以激光为能量源的粉末床熔融技术（如SLS、SLM）在复合材料领域的应用。分析如何制备和优化复合材料粉末，如何调控激光与粉末的相互作用，以实现高质量的复合材料打印。重点关注金属基复合材料（如碳纤维增强铝合金、碳化硅颗粒增强铝合金）和陶瓷基复合材料的增材制造。 基于定向能量沉积的复合材料增材制造： 阐述定向能量沉积（DED）技术，特别是基于激光的DED，在构建复杂形状复合材料结构方面的优势。分析如何通过控制激光熔覆的轨迹和添加材料，实现高性能纤维增强复合材料（如碳纤维、陶瓷纤维增强金属）的逐层堆积。 先进复合材料的增材制造工艺优化与挑战： 讨论在增材制造过程中，如何实现对复合材料微观结构的精确控制，如纤维的取向、分布和界面结合。分析气孔、裂纹、层间脱粘、热应力等常见缺陷的成因及抑制方法。 第四部分：高性能复合材料结构的性能提升与应用展望 后处理技术与性能增强： 探讨激光熔覆和增材制造后的后处理技术，如热处理、时效处理、表面改性等，如何进一步优化复合材料的微观结构，提升其力学、热学和耐腐蚀性能。 性能表征与无损检测： 介绍对激光熔覆和增材制造的复合材料结构进行精确性能评估和质量控制的方法，包括显微组织分析、力学性能测试、无损检测技术（如超声波、X射线成像）等。 典型应用领域与未来发展趋势： 展望激光熔覆和增材制造技术在航空航天、汽车制造、能源、生物医学等领域构建高性能复合材料结构的广阔前景。探讨智能化制造、多材料协同打印、功能梯度材料设计等未来发展方向。 本书在内容组织上力求严谨、系统，既有深入的理论分析，又有丰富的实例支撑。我们相信，通过对激光熔覆与增材制造等先进能量束技术的深入挖掘，能够为高性能复合材料结构的创新设计与精密制造开辟新的道路，推动相关产业的快速发展。

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