Tribology of Natural Fiber Polymer Composites pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Chand, Navin (EDT)/ Fahim, Mohammed (EDT)

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:

价格:1930.00 元

装帧:

isbn号码:9781420090017

丛书系列:

图书标签:

• Tribology
• Natural Fiber Composites
• Polymer Composites
• Wear
• Friction
• Lubrication
• Biocomposites
• Sustainable Materials
• Material Science
• Engineering

《摩擦学原理与工程应用》 内容简介 本书深入探讨了摩擦学这一跨学科领域的核心理论、实验方法与工程实践。摩擦学不仅关乎材料间的相互作用，更与能源效率、机械可靠性和产品寿命息息相关。本书旨在为材料科学、机械工程、物理学及相关领域的学生、研究人员和工程师提供一套全面且深入的知识体系。 第一部分：摩擦学基础理论 本部分从微观到宏观层面系统梳理了摩擦与润滑现象背后的基本物理和化学原理。 第一章：摩擦学的起源与发展 本章追溯了摩擦学概念的形成历程，从早期的经验观察到牛顿、达西、以及现代摩擦学先驱（如Bowden和Tabor）的奠基性工作。探讨了摩擦学在现代工业，尤其是在精密制造和能源领域中的战略地位。 第二章：表面形貌与界面接触力学 表面形貌是决定界面行为的关键因素。本章详细分析了粗糙度、表面能、表面张力等参数对摩擦的影响。引入了接触力学模型，如Hertz、JKR和DMT模型，用于精确预测宏观载荷下微观接触点的应力分布和变形行为。特别讨论了分形几何在描述真实表面粗糙度方面的应用及其对接触面积计算的修正。 第三章：摩擦的本质与机理 本章深入剖析了干摩擦的内在机制。着重讲解了粘着理论（Adhesion Theory）和塑性变形理论（Deformation Theory）的相互作用，以及它们如何共同解释宏观摩擦力的产生。讨论了剪切应力、界面化学键的形成与断裂过程，并引入了电润湿现象和静电对摩擦力的附加影响。 第四章：润滑理论基础 润滑是摩擦学工程应用的核心。本章系统介绍了润滑剂的作用、分类（液体、固体、气体）及其基本特性。详细阐述了流体力学润滑理论的建立过程，包括牛顿润滑定律、雷诺方程（Reynolds Equation）的推导及其在简支轴承、挤压膜润滑中的应用。对比了静止膜（Elastohydrodynamic Lubrication, EHL）理论，用于分析高速、高载荷下弹性固体接触区域的流体动力润滑现象。 第二部分：材料与润滑剂特性 本部分聚焦于影响摩擦学性能的关键材料——固体表面和润滑介质的特性。 第五章：润滑剂的化学与物理性质 润滑剂的选择直接决定了摩擦副的工作性能。本章对各类基础润滑油（矿物油、合成酯、聚醚等）的粘温特性、抗氧化性、热稳定性进行了详尽的性能评估。深入探讨了添加剂的作用机制，包括极压剂（Extreme Pressure Additives, EP）、抗磨剂（Anti-wear Agents, AW）和清洁分散剂，解析它们如何在极端工况下形成保护膜。 第六章：固体润滑材料 针对高温、高真空或无法使用液体润滑的工况，本章专门讨论了固体润滑材料，如二硫化钼（MoS2）、石墨、氮化硼（hBN）以及聚四氟乙烯（PTFE）。重点分析了这些材料的层状结构如何促成低剪切强度的特点，并讨论了薄膜沉积技术（如PVD和CVD）在制备高性能固体润滑涂层中的应用。 第七章：表面改性与功能化涂层 为提升基体材料的耐磨性，本章全面介绍了多种先进的表面工程技术。内容涵盖了渗碳、渗氮等热化学扩散处理，以及高硬度涂层（如类金刚石涂层DLC）和自修复涂层的制备方法。讨论了如何通过控制涂层残余应力、晶粒尺寸和界面结合强度来优化摩擦学性能。 第三部分：摩擦学测试与表征技术 本部分详细介绍了用于定量分析摩擦和磨损行为的实验方法和仪器。 第八章：摩擦学性能的量化测试 本章介绍了主要的摩擦与磨损试验设备，如四球机、环块试验机（Ring-on-Disk）、和往复式摩擦磨损试验机。重点讲解了试验参数（如载荷、速度、环境温度和湿度）对测试结果的影响，强调了标准测试规程（如ASTM和ISO标准）的重要性。 第九章：磨损过程与形态学分析 磨损是材料失效的重要形式。本章系统分类了主要的磨损模式：粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损和微动磨损。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及原子力显微镜（AFM）等手段，对不同磨损表面的形貌特征和失效机制进行了细致的微观剖析。 第十章：原位监测与高级分析技术 为了更准确地捕捉瞬态的摩擦学事件，本章介绍了先进的原位（In-situ）测试技术。包括利用光谱技术（如拉曼光谱、红外光谱）实时监测润滑膜的化学变化，以及利用声发射（Acoustic Emission）技术监测裂纹扩展和微观失效事件。 第四部分：工程应用与前沿课题 本部分将理论和测试方法应用于实际工程问题，并探讨了摩擦学的最新研究热点。 第十一章：机械密封与轴承系统 在旋转机械中，摩擦与磨损是影响效率和寿命的关键因素。本章分析了机械密封件（如唇形密封和端面密封）的设计原则，重点讨论了密封件材料选择、接触压力分布和油膜厚度对泄漏和磨损的影响。对滚动轴承和滑动轴承的工况分析提供了详实的工程案例。 第十二章：生物摩擦学与仿生设计 探讨了生物系统中摩擦学现象，如关节软骨的超低摩擦特性及其对润滑液的依赖性。介绍了如何从生物结构中汲取灵感，设计出具有自适应润滑、自修复能力的仿生摩擦系统和高性能植入物。 第十三章：前沿交叉领域：纳米摩擦学 纳米摩擦学是当前研究的焦点。本章探讨了在纳米尺度下，范德华力、氢键等非经典作用力如何支配摩擦行为。分析了单分子层润滑的可行性，以及在微机电系统（MEMS）和纳米尺度制造中控制界面力的挑战与机遇。 结语 本书不仅提供了坚实的理论基础，更强调了将摩擦学知识转化为实际工程解决方案的能力。通过对不同尺度、不同材料体系的深入探讨，读者将能够掌握优化机械系统性能、提高能源利用效率和延长设备服役寿命的关键科学工具。

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