Eco-materials Processing & Design VI pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Trans Tech Publications, Ltd.

作者:Hyungsun Kim

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-04-16

价格:USD 269.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780878499663

丛书系列:

图书标签:

• Eco-materials
• Sustainable Design
• Materials Processing
• Green Manufacturing
• Circular Economy
• Biomaterials
• Renewable Resources
• Environmental Engineering
• Product Design
• Sustainable Materials

本书深入探讨了可持续材料的研发、加工和应用，为材料科学家、工程师以及关注环境影响的决策者提供了一套全面的视角。 第一部分：可持续材料的理论基础 本部分将从根本上剖析“生态材料”的定义与内涵，明确其区别于传统材料的特性，并重点阐述在材料生命周期评估（LCA）框架下，如何科学地衡量材料的环境足迹。我们将详细介绍绿色化学原则如何在材料设计和合成过程中发挥指导作用，包括原子经济性、减少或消除有害物质的使用和产生、设计可降解产品等。此外，本部分还将深入探讨生物基材料、可回收材料、可再生材料的分类、来源及内在优势，并分析它们在性能、成本和可获得性方面的挑战与机遇。 第二部分：前沿生态材料的开发与加工 本部分将聚焦当前备受关注的几类创新型生态材料，并详述其开发过程中的关键技术。 生物可降解聚合物： 重点介绍聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等生物可降解聚合物的合成方法、结构-性能关系以及其在包装、医疗、纺织等领域的应用前景。我们将深入研究影响其降解速率的因素，如环境条件、微生物活性以及材料的结晶度等。 植物纤维增强复合材料： 探讨麻、竹、剑麻等天然纤维作为增强相，与生物基或可回收基体树脂（如环氧树脂、聚丙烯）结合制备的复合材料。我们将分析纤维的预处理技术（如碱处理、硅烷偶联剂处理）如何提升纤维与基体的界面相容性，从而优化复合材料的力学性能。同时，还将研究纤维取向、含量对材料强度、刚度和韧性的影响。 回收材料的升级利用： 关注废旧塑料、废旧金属、废弃电子产品等回收材料在设计和加工过程中如何实现价值的提升。我们将深入研究先进的回收技术，如化学回收、物理回收，以及如何通过改性、掺混等手段，赋予回收材料新的功能和应用。例如，利用废旧PET瓶制备高性能纤维、薄膜或通过3D打印技术制造家具部件。 纳米材料在可持续性中的作用： 探讨纳米技术如何应用于改善材料的性能和功能，例如，使用纳米纤维素增强生物基复合材料的力学性能，或利用纳米颗粒作为催化剂加速生物降解过程。我们将审慎评估纳米材料在生命周期中的环境和健康风险，并提出相应的规避策略。 第三部分：生态材料的设计、模拟与优化 本部分将阐述如何在设计阶段就融入可持续性理念，并利用先进的计算工具优化材料的性能和生产工艺。 计算材料科学与仿真： 介绍第一性原理计算、分子动力学模拟等计算方法如何帮助理解材料的微观结构与其宏观性能之间的关系，预测材料在不同环境下的行为，从而指导新材料的设计。我们将详细讲解如何利用这些工具模拟材料的降解过程、力学响应以及界面相互作用。 正向设计（Forward Design）与逆向设计（Inverse Design）： 探讨如何基于性能需求进行材料的正向设计，以及如何通过优化算法和机器学习技术，从已知材料体系中寻找满足特定可持续性目标的材料（逆向设计）。 数字孪生与智能制造： 介绍如何利用数字孪生技术建立材料生产过程的虚拟模型，通过实时数据监测和智能反馈，优化生产参数，降低能耗和废弃物产生，实现更加高效和可持续的生产。 多尺度建模与模拟： 强调从原子、分子、微观结构到宏观性能的多尺度模拟策略，以全面理解和预测生态材料在实际应用中的表现。 第四部分：生态材料的应用与未来展望 本部分将展示生态材料在各个领域的成功案例，并展望其未来的发展趋势。 建筑与工程领域： 探讨使用竹材、再生混凝土、生物基保温材料等在绿色建筑中的应用，以及它们在提高建筑能效、减少碳排放方面的贡献。 包装与消费品： 分析生物可降解包装材料、可回收塑料在食品、日用品包装中的替代方案，以及如何通过设计创新提升产品的使用寿命和回收率。 汽车与航空航天： 介绍轻质、高强度的生物基复合材料在汽车和飞机制造中的应用，以降低燃油消耗和碳排放。 能源与环境： 探讨生态材料在能源存储（如生物基电池隔膜）、环境修复（如生物吸附剂）等方面的潜在应用。 政策法规与市场驱动： 分析当前推动生态材料发展相关的政策法规、行业标准以及消费者对可持续产品日益增长的需求。 新兴技术与交叉学科： 展望3D打印、人工智能、生物技术等新兴技术与生态材料的融合，以及跨学科合作在推动材料创新中的重要性。 本书的每一章都力求提供深入的理论阐述、翔实的实验数据和前沿的研究进展，旨在为读者提供一个全面、系统且实用的关于生态材料加工与设计的知识体系。我们相信，通过对这些可持续材料的深入理解和创新应用，能够为构建一个更加绿色、低碳和循环的未来贡献力量。

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