具体描述
《无损检测导论》内容简介：无损检测与评价技术是一门新兴的、多学科综合应用的、理论与实践紧密结合的工程学科，无论在理论性、系统性和工艺性方面都有较高的要求，它涵盖了物理学、材料科学、电子技术、测量技术、信息技术以及计算机技术等多方面的内容，材料的每一种特性几乎都可以成为某种无损检测方法的基础，几乎所有形式的能量都能被利用来确定材料的物理特性或用于缺陷检测。
书籍简介： 书名：《现代工程材料性能与应用》 作者： 陆建国，张伟明 出版社： 机械工业出版社 出版日期： 2023年10月 --- 内容梗概： 《现代工程材料性能与应用》是一本面向机械、土木、材料科学及相关工程领域本科生和研究生的专业教材与参考书。本书系统深入地探讨了当前工业界和高新技术领域中应用最为广泛的几大类工程材料——金属合金、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料的微观结构、宏观性能、服役环境下的行为机制及其先进制造工艺。 本书的撰写旨在弥补现有教材在“性能-结构-应用”三者之间联系的深度与广度上的不足。我们聚焦于材料在实际工程挑战中表现出的关键特性，例如，疲劳损伤的演化、蠕变行为的预测、环境腐蚀的敏感性，以及在极端温度或高应力条件下的失效模式。全书结构严谨，理论阐述详实，同时结合了大量最新的工程案例和实验数据，力求将抽象的材料科学原理转化为可指导工程实践的具体知识。 第一部分：工程金属材料的结构与性能（约400字） 本部分作为全书的基础，重点剖析了钢铁材料、铝合金、钛合金及高温镍基合金的晶体结构、相变过程及其对力学性能的影响。 1. 钢铁材料的微观控制： 深入讲解了碳钢和低合金钢的相图、热处理工艺（淬火、回火、正火）如何精确调控其硬度、韧性与强度。特别关注了先进高强钢（AHSS）在汽车轻量化中的应用，分析了贝氏体钢和马氏体钢的性能优势与局限性。 2. 轻质合金的设计理念： 详细介绍了铝锂合金、镁合金在航空航天和交通运输领域中的应用驱动力。讨论了晶界强化、固溶强化和析出强化的具体机制，并引入了计算材料学在预测合金微观结构演化方面的初步应用。 3. 特种金属材料的服役挑战： 聚焦于钛合金和镍基高温合金。在钛合金部分，讨论了其独特的密排六方结构（HCP）带来的各向异性，以及在生物医学植入领域的应用。对于镍基高温合金，则着重分析了其在涡轮叶片中的定向凝固技术，以及MC/M23C6 等第二相粒子对高温蠕变寿命的决定性作用。 第二部分：功能性高分子材料与先进陶瓷（约450字） 本部分拓展到非金属材料领域，涵盖了现代工业中不可或缺的高分子聚合物和高性能陶瓷。 1. 高分子材料的粘弹特性： 阐述了聚合物的分子链结构、自由体积理论与松弛时间的关系。重点分析了工程塑料（如聚醚醚酮 PEEK、聚酰亚胺 PI）的耐磨损、耐化学腐蚀性能，以及它们在复杂应力下的非线性粘弹性行为。引入了交联网络密度对材料热稳定性的影响。 2. 纤维增强复合材料的界面科学： 复合材料部分不仅仅停留在“增强”的层面，而是深入探讨了纤维与基体之间的界面结合强度、应力传递机制以及界面脱粘的微观过程。针对碳纤维增强环氧树脂（CFRP）和玻璃纤维增强热塑性塑料（GMT），探讨了层合板的铺层设计对宏观力学性能（如层间剪切强度）的各向异性影响。 3. 工程陶瓷的韧性提升策略： 陶瓷材料以其优异的耐高温和耐磨性著称，但脆性是其应用瓶颈。本章详细介绍了氧化铝、碳化硅和氮化硅陶瓷的制备工艺（如反应烧结、热压）。核心内容在于“增韧”技术，包括引入氧化锆增韧（PSZ）、晶须增强等策略，并评估这些策略对断裂韧性的提升效果。 第三部分：材料的服役行为与性能评估（约400字） 本部分侧重于材料在实际工程环境下暴露后性能的劣化规律，是连接材料科学与结构可靠性的关键桥梁。 1. 疲劳与断裂力学基础： 阐述了低周疲劳和高周疲劳的本质区别，并介绍了S-N曲线的构建与修正。详细讨论了Paris-Erdogan公式在线性弹性断裂力学框架下预测裂纹扩展速率的应用。对于疲劳寿命的评估，本书采用损伤累积模型，而非简单的寿命计数法。 2. 腐蚀与电化学防护： 针对金属材料在不同介质中的失效，区分了均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂（SCC）。强调了在海洋工程和化工设备中，理解电化学双电层结构与钝化膜稳定性对选择防护涂层和牺牲阳极的重要性。 3. 热力耦合效应： 分析了材料在温度梯度或交变温度下的行为，例如热膨胀失配导致的残余应力积累，以及高温下的蠕变和热机械疲劳（TMF）。这对于燃气轮机、核反应堆等高温承载部件的设计至关重要。 第四部分：先进制造技术与材料的再设计（约250字） 最后一部分展望了材料制造领域的最新进展及其对材料性能的重塑能力。 1. 增材制造（3D打印）对微观结构的影响： 重点分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中快速凝固速率对晶粒尺寸、缺陷形成（如孔隙率、未熔合区）的直接控制。探讨了增材制造金属件所特有的残余应力与各向异性问题。 2. 材料的智能化与自修复： 介绍了智能材料的发展趋势，包括形状记忆合金（SMA）的应变恢复机制，以及微胶囊自修复涂层在预防微裂纹扩展中的潜在应用。 总结： 《现代工程材料性能与应用》旨在提供一个全面且深入的视角，使读者能够基于对材料内部结构的深刻理解，精准预测其在复杂载荷和环境条件下的长期服役可靠性。本书内容新颖，注重工程实践与前沿研究的结合，是材料工程师和结构设计师案头不可或缺的工具书。
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