Handbook of Non-Ferrous Metal Powders pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Neikov, Oleg Domianovich

出品人:

页数:634

译者:

出版时间:2009-1

价格:$ 295.00

装帧:

isbn号码:9781856174220

丛书系列:

图书标签:

• 金属粉末
• 非铁金属
• 粉末冶金
• 材料科学
• 材料工程
• 金属材料
• 粉末技术
• 冶金
• 物理冶金
• 纳米材料

现代先进材料科学与工程前沿：特种金属粉末的合成、性能与应用 本书深入探讨了在当代高科技产业中扮演关键角色的特种金属粉末的制备技术、内在物理化学特性及其在尖端工程领域的广泛应用。 区别于传统金属材料的冶金范畴，本书聚焦于那些因其独特的尺寸效应、高比表面积和形貌可控性而在航空航天、能源存储、生物医学和增材制造等领域展现出革命性潜力的粉末体系。 全书结构严谨，内容涵盖了从基础理论到先进工艺的全面梳理，旨在为材料科学家、化学工程师、机械设计人员以及相关领域的研究生提供一份权威且实用的参考指南。 第一部分：特种金属粉末的制备基础与先进工艺 本部分详细剖析了当前工业界和实验室中最常用、最具创新性的金属粉末制备方法，着重强调了如何精确控制粉末的粒径分布、形貌（球形度、松散度）和化学纯度，因为这些参数直接决定了最终材料的宏观性能。 1. 物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）方法的精细调控： 本书首先回顾了基于气相反应的制备技术。对于高纯度、超细颗粒的金属氧化物和部分难熔金属粉末，PVD方法，如真空蒸发和溅射，提供了无与伦比的纯度控制。我们深入探讨了等离子体增强化学气相沉积（PECVD）在制备具有特定晶相和核壳结构粉末中的应用。重点分析了反应气氛、温度梯度以及反应物输运速率如何影响核化速率和晶体生长机制，进而影响最终粉末的粒径分布（PSD）。 2. 固液态还原与化学沉淀法： 对于大批量生产的过渡金属粉末，如铁、铜、镍的细粉，化学还原法仍是主流。本书详述了从盐溶液中通过化学还原剂（如硼氢化钠、甲酸盐）制备纳米级粉末的过程。特别关注了“一锅法”合成中，反应动力学与热力学平衡的竞争，以及如何利用表面活性剂或络合剂实现对粉末形貌的初步调控，例如合成枝晶状或链状结构。 3. 机械合金化与高能球磨技术： 在混合不同组分或制备难熔/高熵合金粉末时，机械合金化是核心技术。本书详细阐述了高能球磨过程中粉末的冷焊-破碎-再焊的循环机制。我们不仅讨论了球磨介质的选择（磨球材料、研磨助剂）、转速、时间和气氛对粉末晶粒细化程度的影响，还引入了先进的模拟模型，用于预测高能球磨过程中的能量传递效率和材料的应变累积速率。此外，还探讨了如何通过控制球磨过程中的氧气暴露，实现原位表面氧化层的形成，这对后续的粉末冶金烧结过程至关重要。 4. 雾化法（液态和固态）： 雾化法是制备球形粉末（尤其适用于增材制造）的首选方法。书中对气雾化、水雾化和等离子体旋转电极法（PREP）进行了对比分析。对于气雾化，我们详细分析了液态金属射流在高速气流冲击下的破碎模式（ Rayleigh-Taylor 不稳定性和 Plateau-Rayleigh 不稳定性），以及如何通过优化喷嘴几何形状和气体压力来获得高球形度（>0.98）的粉末。PREP法则被深入剖析，展示了其在制备高熔点难熔金属（如铌、钼、钨）球形粉末方面的独特优势。 第二部分：特种金属粉末的表征与性能控制 粉末的性能远非简单的化学成分所能概括，其物理形态和表面化学特性是决定其应用潜力的关键。本部分聚焦于先进的表征技术和性能优化策略。 1. 粒度、形貌与表面积的精确测量： 本书强调了激光衍射法、扫描电子显微镜（SEM）配合图像分析软件在粒度分布测量中的应用。对于纳米粉末，动态光散射（DLS）和比表面积测定（BET法）的局限性与校准方法被详细讨论。特别关注了球形度、扁平度和长径比等形态参数对粉末流动性和压实密度的影响。 2. 晶体结构、缺陷与物相分析： 通过X射线衍射（XRD）分析，我们探讨了粉体制备过程中引入的残余应力、晶粒尺寸的量化方法（如谢勒公式和W-H分析）。高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）被用作研究粉末内部的孪晶界、位错密度和表面非晶层结构的工具。此外，还讨论了X射线光电子能谱（XPS）在鉴定粉末表面氧化物或有机物包覆层，以及评估粉末化学活性的重要性。 3. 粉末的反应活性与烧结行为： 金属粉末的反应活性直接关系到其在加工过程中的安全性（如爆炸性）和最终材料的致密化程度。本书详细介绍了差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）在评估粉末氧化起始温度和放热峰值方面的应用。在烧结方面，我们深入分析了颈部形成、孔隙演化和晶粒生长的动力学模型，讨论了如何通过添加烧结助剂（如稀土元素、硼）来降低烧结温度，抑制晶粒过度长大，从而实现高密度、细晶粒的最终产品。 第三部分：特种金属粉末的前沿应用与未来趋势 本部分将理论与实践相结合，展示了特种金属粉末在推动关键技术进步中的核心作用。 1. 增材制造（3D打印）的粉末需求与挑战： 本书将增材制造，尤其是选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM），作为特种金属粉末的最大驱动力。我们详细阐述了对打印粉末的严格要求：极高的球形度（减少搭桥和孔隙缺陷）、窄的粒度分布（优化激光吸收和铺粉均匀性）以及优异的流动性（确保成型质量）。书中分析了打印过程中粉末床的铺展动力学，以及由快速熔化-凝固循环导致的快速凝固微观结构演变。 2. 能源存储与催化领域： 在锂离子电池、燃料电池等领域，纳米金属粉末因其巨大的比表面积而成为关键电极材料或载体。我们探讨了如何设计具有多孔结构或单晶结构的镍、铜、贵金属粉末，以提高电荷传输效率和催化活性位点的暴露度。特别关注了在电催化析氧/析氢反应中，表面缺陷工程对提高催化剂稳定性和转化频率的积极作用。 3. 生物医学植入物与功能涂层： 钛合金、钴铬合金等生物相容性金属粉末在骨科和牙科植入物制造中不可或缺。本书讨论了如何通过雾化或电化学方法制备具有多孔结构的金属粉末，这些孔隙结构有利于骨细胞的内生（Osseointegration）。同时，也涵盖了利用等离子喷涂技术，将功能性金属粉末沉积成具有高耐磨、抗腐蚀特性的表面涂层，延长关键零部件的使用寿命。 4. 智能材料与磁性应用： 对于铁基、镍基和稀土永磁合金粉末，本书分析了粒径和应力如何影响其磁化强度、矫顽力和居里温度。通过对细颗粒的各向异性磁晶性能进行调控，我们展示了如何为高频电子设备开发新型软磁材料，以及为电动汽车电机设计高性能的粘结永磁体。 总结： 本书不仅是对现有粉末冶金技术的综合回顾，更是对未来材料设计方向的展望。它强调了跨学科知识的融合——材料科学、化学工程和先进制造技术的结合——是实现下一代高性能金属部件的关键所在。通过对制备、表征和应用的系统阐述，本书旨在激发读者对特种金属粉末这一前沿领域的深入研究与创新实践。

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这本书在特定主题的深度挖掘上，确实展现了其专业性，但这种深度往往以牺牲广度为代价。例如，关于钛及钛合金粉末的章节，对于航空航天级粉末的纯度要求、氧气控制以及热等静压（HIP）工艺对密实度的影响，论述得非常细致入微，几乎可以作为特定工艺的参考手册。然而，这种聚焦使得其他一些同样重要的非铁金属粉末，如镁粉或锌粉在电池技术或冶金中的应用，仅仅被一带而过，信息量远远不足以支撑专业读者的深入研究。这种不均衡的叙述方式，使得整本书在“Handbook”（手册）的定位上显得有些摇摆不定——它要么应该更全面地覆盖所有主流非铁金属粉末的应用场景，以便于快速查阅；要么应该更专注于某一类粉末，进行百科全书式的详尽阐述。目前这种中间路线，使得读者在查找特定但非主流金属粉末信息时，往往需要借助其他更专业的文献，这本书的“普适性”因此大打折扣，更像是一本针对特定研究方向的深度选读材料，而非一本通用的参考工具书。

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读完关于粉末表征和分析技术的章节后，我感到一种深深的“技术鸿沟”。书中详细介绍了扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及X射线衍射（XRD）在粉末分析中的应用，并展示了许多精美的微观形貌照片。然而，当涉及到先进的在线监测和实时质量控制技术时，内容却戛然而止。在如今工业4.0的大背景下，精确控制粉末的粒度分布、形状甚至表面化学性质是保证最终产品性能的关键。我本希望看到更多关于激光衍射粒度分析仪的高级应用，或者更前沿的基于人工智能的图像识别技术在粉末分选中的潜力。这本书对于静态属性的描述非常到位，但对于动态过程的控制和优化，着墨甚少。这让我不禁怀疑，作者团队是否主要关注的是实验室级别的基础研究，而对大规模工业生产线上的实时控制和自动化挑战关注不足。对于希望将粉末技术推向更高效率和更高可靠性的工程师而言，这种对过程控制的缺失，无疑是一个重大的遗憾。

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我尝试从增材制造（3D打印）的角度来评估这本书，毕竟金属粉末床熔融（PBF）技术是当前最热门的领域。书中自然提到了激光增材制造对粉末粒度和球形度的严苛要求，并提供了相关的测试标准。然而，真正让我感到失望的是，书中对“粉末-激光相互作用”这一核心物理过程的讨论极其表面化。我们知道，粉末床熔融的成功与否，很大程度上取决于粉末在激光照射下的熔化动力学、飞溅现象以及孔隙的形成机制。这本书似乎止步于对“所需粉末的规格”的描述，而没有深入探讨“如何通过改变粉末特性来优化打印过程中的烧结和凝固行为”。例如，关于粉末的松装密度对铺粉层均匀性的影响，或者不同球形度粉末在快速加热冷却过程中的热导率差异，这些关键的、与制造成功率直接挂钩的细节几乎没有涉及。这使得这本书对于那些致力于优化增材制造工艺参数，特别是针对粉末特性进行调整的研究人员来说，提供的直接指导性信息远远不够，更像是停留在材料供应商提供的规格说明书层面，缺乏面向制造过程的深度解析。

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这本《Handbook of Non-Ferrous Metal Powders》的封面设计非常引人注目，深蓝色的背景上点缀着金属粉末的微观结构图，给人一种专业且高深的印象。我最初对这本书抱有很高的期待，毕竟非铁金属粉末在现代工业中的应用越来越广泛，从增材制造到高性能电子元件，它的潜力是巨大的。然而，当我翻开第一页，并开始深入阅读其中的内容时，我发现自己陷入了一种既熟悉又陌生的境地。书中的理论部分涉及了大量的基础物理和化学原理，对于像我这样主要从事应用研究的人来说，理解起来需要投入额外的时间和精力去回顾那些久违的教科书知识。我特别关注了关于粉体制备工艺的章节，期望能找到一些突破性的、不同于传统方法的新思路，比如新型的雾化技术或者电化学合成的最新进展。但遗憾的是，这部分内容似乎过于侧重于传统的机械研磨和气雾化，对于当前快速发展的超细粉末和纳米粉末的制备，探讨得不够深入，给读者的感觉是内容有些滞后于行业前沿，更像是一本扎实的、但略显陈旧的参考手册，而不是引领未来的指南。这种理论的厚重感和实践指导的相对缺乏，使得阅读体验并不如我预期般流畅和振奋。

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我对这本书的结构和信息组织方式感到有些困惑，它似乎更像是不同领域专家的论文集汇编，而非一本具有统一叙事逻辑的专著。比如，关于铝合金粉末的部分，内容翔实，涵盖了从合金化元素的影响到粉末的流动性测试，但紧接着关于贵金属粉末的章节，突然就将重点转向了催化剂的应用，中间缺乏有效的过渡和联系。这使得读者在试图构建一个关于“非铁金属粉末”的完整知识体系时，需要自己在大脑中搭建桥梁。我个人更倾向于那种从材料科学基础出发，系统地探讨每种主要金属粉末的特性、制备、成型和应用的全景式结构。这本书虽然提供了大量的数据和图表，这些数据本身是宝贵的，但它们往往散落在不同的章节中，需要读者花费大量时间进行交叉比对和信息整合。如果作者能够引入更清晰的案例分析，展示如何利用这些粉末特性解决实际工程问题，而不是仅仅罗列技术参数，这本书的实用价值无疑会大大提升。目前的这种“百科全书式”的罗列，虽然信息量大，但在构建系统化理解方面，却显得力不从心。

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