具体描述
《材料加工实验与测试技术》以钢铁材料成型过程为研究对象，系统介绍了研究该过程所涉及的变形实验、变形过程参数检测实验、材料组织与性能检测实验等。全书分为5章，主要内容包括误差与数据处理基础知识，材料成型实验技术，轧制过程参数测试技术，金相显微组织分析技术，材料力学性能测试技术。书后附有每章的复习思考题及附录。
《材料加工实验与测试技术》可作为高等学校材料加工工程、工程力学、建筑工程、机械工程等专业的实验教材，也可供从事与材料加工有关的工程技术人员参考。
《现代材料科学基础与应用前沿》 图书简介 本书是一部系统梳理和深入探讨现代材料科学基础理论、前沿研究方向及其在尖端技术领域中实际应用的综合性专著。它旨在为材料科学、化学工程、物理学、机械工程等相关专业的本科生、研究生，以及致力于材料研发与创新的科研人员和工程师提供一个全面、深入且富有启发性的知识框架。 本书内容架构清晰，逻辑严谨，从宏观到微观，从基础理论到工程实践，层层递进，力求展现材料科学波澜壮阔的发展图景。全书共分为五大部分，二十章，字数约五十万字。 --- 第一部分：材料科学的理论基石与微观结构解析 本部分聚焦于构成现代材料的原子、电子、晶体等层面的基本原理，为理解材料的宏观性能奠定坚实的理论基础。 第一章：晶体结构与缺陷理论 详细阐述了晶体学的基本概念，包括晶系、布拉维点阵、密堆积结构（如面心立方、体心立方、六方最密堆积）。重点深入讲解了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错的类型与运动）、面缺陷（晶界、孪晶界）在材料力学行为、扩散过程及电学特性中的关键作用。引入了高熵合金中复杂局域结构的研究方法。 第二章：电子结构与能带理论 阐述了固体中电子的量子力学行为。从薛定谔方程在周期性晶格中的应用出发，推导并详细解释了能带理论，区分了导体、半导体和绝缘体的电子结构特征。深入探讨了费米能级、有效质量的概念，并结合第一性原理计算方法，分析了材料的电子态密度（DOS）及其与光电响应的关系。 第三章：热力学与相变动力学 基于统计热力学和相图理论，分析了材料在不同温度、压力下的相平衡状态。重点介绍了吉布斯相律在复杂多组分体系中的应用。详细阐述了扩散理论（Fick定律的微分和积分形式），以及形核与长大机制，包括非均匀形核、快速凝固过程中的微观结构演化。 第四章：扩散、迁移与界面现象 本章侧重于原子和离子的迁移过程。探讨了固态扩散的机理（间隙扩散、替换扩散），并结合电化学和磁学应用，分析了离子迁移率和界面极化现象。深入讨论了材料表面能、表面吸附以及固-液、固-固界面在材料合成与性能控制中的关键地位。 --- 第二部分：结构材料的力学行为与设计 本部分关注传统结构材料（金属、陶瓷、高分子）在外部载荷下的响应机制，以及如何通过微结构调控实现高性能化。 第五章：弹性、塑性与断裂力学 系统回顾了材料的本构关系，包括线弹性和粘弹性行为。深入讲解了金属材料的塑性变形机制，如滑移、孪生，并结合位错理论解释了加工硬化和应变率敏感性。引入了韧性断裂力学（Griffith, Irwin模型），重点分析了裂纹的萌生、扩展和起裂韧度，并介绍了疲劳和蠕变的基本理论。 第六章：先进金属材料的性能调控 聚焦于高性能合金的设计策略。详细介绍了高强度钢（如马氏体、贝氏体）、钛合金、镍基高温合金的微观结构演变及其对应力、耐腐蚀性能的影响。特别探讨了析出强化、固溶强化、晶界强化等多种强化机制的协同作用。 第七章：工程陶瓷的特性与应用 阐述了陶瓷材料的离子/共价键特性与高硬度、高耐磨性的来源。讨论了先进陶瓷（如氧化锆增韧氧化铝、碳化硅、氮化硅）的制备技术及其在高温结构件中的应用挑战。重点分析了陶瓷的脆性断裂特性和抗热震性能。 第八章：高分子材料的结构与性能 深入探讨了聚合物的分子链结构（线性、支化、交联）对其宏观性能的影响。详细解释了玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）的测定与意义。涵盖了高分子材料的粘弹性、蠕变行为，以及纤维增强复合材料的界面力学分析。 --- 第三部分：功能材料的电学、磁学与光学特性 本部分转向探索材料的非结构敏感性功能，聚焦于信息存储、能量转换和传感技术所需的关键材料体系。 第九章：半导体材料的物理基础 深入讲解了半导体（如Si, GaAs, GaN）的能带结构、载流子输运机制（漂移与扩散）。详述了掺杂的原理、PN结的形成、载流子的复合与寿命。介绍了半导体薄膜的生长技术及其在集成电路中的关键作用。 第十 章：铁电、压电与热释电材料 系统阐述了材料的自发极化、电畴机制以及弛豫现象。重点介绍了锆钛酸钡（PZT）等关键压电陶瓷的性能与应用，包括超声换能器和存储器件。探讨了温敏材料（如居里点现象）在温度传感中的应用。 第十一章：磁性材料的微观机制 从朗道磁矩理论出发，解释了顺磁、抗磁、铁磁、反铁磁和亚铁磁性的区别。深入分析了磁畴结构、磁滞回线、居里温度。重点介绍了永磁材料（如NdFeB）的磁化强度与矫顽力的调控，以及自旋电子学中的巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）。 第十二章：光学与光电子材料 涵盖了材料的吸收、发射与散射光谱。阐述了半导体发光机理（直接带隙与间接带隙）及其在LED和激光器中的应用。探讨了透明导电氧化物（TCO）的特性，并引入了等离激元和超材料的光学响应概念。 --- 第四部分：能源与环境材料的前沿探索 本部分聚焦于当前全球关注的可持续发展和新能源领域，介绍支撑这些技术的核心材料体系。 第十三章：电化学储能材料 详细分析了锂离子电池、钠离子电池的正负极材料（如层状氧化物、橄榄石结构、石墨、硅基材料）的电化学工作原理和结构稳定性。探讨了固态电解质的离子导电机制及其在下一代电池中的潜力。同时，介绍了燃料电池催化剂材料的表面化学。 第十四章：光伏材料与能源转换 重点研究了太阳能电池的材料体系，包括晶体硅、薄膜太阳能电池（CdTe, CIGS）以及新兴的钙钛矿材料。阐述了光电转换效率的限制因素，如复合损失和光谱匹配性。 第十五章：先进催化剂材料 从表面活性位点理论出发，分析了负载型贵金属催化剂、单原子催化剂和金属有机骨架材料（MOFs）在环境净化、能源转化中的作用。讨论了反应中间体吸附与脱附的动力学控制。 第十六章：智能与响应性材料 介绍形状记忆合金（SMA）的马氏体相变机制，及其在执行器中的应用。探讨了电活性聚合物（EAP）和磁流变液（MRF）作为软机器驱动元件的机理。 --- 第五部分：材料的表征、模拟与设计方法 本部分着重于现代材料研发的工具和方法论，强调实验技术与计算模拟的结合。 第十七章：材料的结构表征技术（微观尺度） 系统介绍透射电子显微镜（TEM/STEM）在成像、衍射和谱学分析（EELS/EDS）中的高级应用，重点讲解高分辨成像和晶体学分析。详细论述了扫描电子显微镜（SEM）的成像模式和背散射电子的对比度原理。 第十八章：材料的性能测试与分析（宏观尺度） 详述了力学性能测试的标准方法（拉伸、压缩、硬度测试），并引入了原位（In-situ）测试技术。介绍了热分析技术（DSC, TGA）在确定热转变和稳定性方面的应用。探讨了电化学工作站（EC-Lab）在电池和腐蚀研究中的配置。 第十九章：计算材料学与材料基因组工程 阐述了密度泛函理论（DFT）在预测材料基本性质（电子结构、力常数）中的应用。介绍了分子动力学（MD）模拟在模拟扩散、相变和动力学过程中的优势。论述了机器学习和高通量计算在加速新材料发现中的“材料基因组”方法论。 第二十章：材料的表面与界面分析 介绍X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）等技术在确定表面元素组成和化学态上的应用。讨论了原子力显微镜（AFM）在形貌测量和局部力学/电学性能探针方面的能力。 本书通过严谨的理论阐述和丰富的实例分析，力求构建一个连接基础科学与工程应用的桥梁，激发读者对材料科学未来发展的深刻理解和创新热情。
作者简介
目录信息
1 误差与数据处理基础知识 1.1 测量的基本概念 1.1.1 测量 1.1.2 测量结果 1.1.3 测量方法 1.2 误差概述及基本概念 1.2.1 概述 1.2.2 误差相关的基本概念 1.2.3 误差产生的原因 1.2.4 精度 1.3 随机误差 1.3.1 误差的正态分布定律 1.3.2 测量结果及其误差 1.3.3 间接测量的误差计算 1.4 系统误差 1.4.1 系统误差的分类 1.4.2 发现系统误差的简单方法 1.4.3 系统误差的消除 1.5 过失误差与可疑数值的舍弃 1.5.1 赖特准则(3σ准则) 1.5.2 肖维纳准则 1.6 有效数的修约与运算 1.6.1 近似值 1.6.2 修约规则 1.6.3 近似数的运算 1.7 实验数据表示法 1.7.1 列表法 1.7.2 作图法 1.7.3 方程法2 材料成型实验技术 2.1 相似理论 2.1.1 概述 2.1.2 相似定理 2.1.3 相似理论的应用意义 2.2 相似模拟金属塑性变形实验 2.2.1 确定系统相似准则的步骤 2.2.2 模拟实验准则 2.2.3 模拟材料 2.2.4 塑性变形测试方法和应用3 轧制过程参数测试技术 3.1 测试技术、测量系统及其主要特性 3.1.1 测试技术的基本概念 3.1.2 测试方法的分类 3.1.3 测量系统及其主要组成 3.1.4 测量系统的基本特性 3.1.5 测试技术在轧钢生产中的作用 3.2 传感器工作原理及其测量电路 3.2.1 传感器概述 3.2.2 传感器发展概述 3.2.3 电阻式应变传感器 3.2.4 电感式传感器 3.2.5 电容式传感器 3.2.6 压电式传感器 3.2.7 霍尔传感器 3.2.8 热敏传感器 3.3 轧制过程非电参数的测量 3.3.1 轧制力参数测量 3.3.2 轧制过程温度测量 3.3.3 轧制运动参数测量 3.3.4 轧制电参数测量 3.4 无损检测 3.4.1 概述 3.4.2 无损检测技术的发展 3.4.3 无损检测方法的选用及其对产品质量的影响4 金相显微组织分析技术 4.1 概述 4.1.1 金属材料的组织结构与性能 4.1.2 显微组织结构的内容 4.1.3 传统的显微组织结构与成分分析测试方法 4.1.4 X射线衍射与电子显微镜 4.2 扫描电子显微分析 4.2.1 概述 4.2.2 扫描电镜的工作原理及结构 4.2.3 样品的制备方法 4.2.4 扫描电镜在材料研究中的应用 4.3 透射电子显微分析 4.3.1 概述 4.3.2 透射电镜的结构 4.3.3 透射电镜的图像衬度及电子衍射原理 4.3.4 样品的制备方法 4.4 X射线衍射分析 4.4.1 粉末照相法 4.4.2 X射线衍射仪5 材料力学性能测试技术 5.1 概述 5.1.1 强度 5.1.2 塑性 5.1.3 硬度 5.1.4 韧性 5.1.5 疲劳强度 5.2 材料试验机 5.3 疲劳试验 5.3.1 疲劳试验的分类 5.3.2 疲劳载荷 5.3.3 试样设计复习思考题附录 实验部分 实验一 变形测试方法的实验研究 实验二 电阻应变片的粘贴组桥及保护 实验三 轧制压力传感器的标定 实验四 轧制压力的测定 实验五 金相样品的制备与显微组织的显露 实验六 金属疲劳试验参考文献
· · · · · · (收起)
· · · · · · (收起)
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有