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本书分为陶瓷制品、耐火材料、玻璃制品、水泥制品四大部分，分别介绍了各种硅酸盐制品的组成和性能的相关性、测试要求和方法，国家标准或行业标准对硅酸盐制品的理化指标的要求，以及各种硅酸盐制品的品种和分类第一系列问题。本书将硅酸盐制品几方面的内容放在一起，便于读者从中快速、准确地获得所需要的技术信息，也便于读者了解其他产品的性能要求。本书可作为广大中、小企业管理者、技术人员日常工作的技术手册和参考资料，也可供高校相关专业师生参考。
矿物材料学前沿：新型功能陶瓷与复合材料的制备、性能及应用 本书简介 本书深入探讨了当代矿物材料科学的尖端进展，聚焦于新型功能陶瓷、高性能复合材料的创制及其在极端环境下的应用潜力。全书内容紧密围绕材料的微观结构调控、宏观性能表征，以及面向特定工程需求的材料设计策略展开，旨在为材料科学家、工程师以及相关领域的研究人员提供一份详尽、前沿的参考资料。 第一部分：先进陶瓷基体的设计与合成 本部分首先回顾了传统结构陶瓷（如氧化铝、氧化锆、碳化硅）在热力学稳定性、力学强度方面的基本原理。随后，重点转向超高温陶瓷（UHTCs），特别是基于硼化物和碳化物的多组元体系。详细阐述了利用反应烧结、自蔓延高温合成（SHS）等先进技术，精确控制晶粒尺寸、界面结构的方法，以优化其抗氧化性、抗热震性及高温蠕变性能。 紧接着，内容深入到纳米晶陶瓷的制备工艺。讨论了利用球磨、等离子体烧结（SPS）等手段实现亚微米乃至纳米级晶粒尺寸的控制，以及这些精细结构对材料介电常数、压电响应的耦合影响。专门辟章讨论了增材制造（3D打印）技术在复杂几何形状陶瓷部件制造中的应用，包括陶瓷浆料的流变学特性、烧结收缩的预测模型，以及如何通过路径规划优化内部应力分布。 第二部分：高性能纤维增强复合材料的界面科学 复合材料部分的核心在于界面工程。本书系统阐述了陶瓷基复合材料（CMCs）的增强机制，重点分析了纤维/基体界面的化学惰性、机械锚固力对材料整体韧性的影响。详细对比了碳纤维、碳化硅纤维、以及新型氮化物纤维在不同陶瓷基体中的浸渍、涂层技术，如化学气相沉积（CVD）和溶胶-凝胶法。 特别关注了非氧化物体系复合材料，如SiC/SiC 复合材料在核能、航空发动机热端部件中的应用瓶颈与突破。对梯度功能材料（FGM）的界面过渡区设计进行了深入的数学建模和实验验证，展示了如何通过逐步改变界面组分，有效缓解不同材料间的热膨胀失配应力。 此外，探讨了自修复功能复合材料的设计理念，利用微胶囊技术或可逆键合机制，赋予材料在微裂纹萌生阶段进行自我修复的能力，从而显著延长其服役寿命。 第三部分：材料的电学、磁学与热学性能表征 本部分聚焦于材料宏观性能与微观结构之间的定量关系。首先，详细介绍了高频介电性能的测试技术，包括谐振腔法和自由空间法，分析了缺陷（如氧空位、双晶界）对材料损耗因子（tan δ）的影响，这对毫米波通信陶瓷材料至关重要。 在磁性材料方面，深入研究了稀土永磁材料的微观磁畴结构、磁晶各向异性对矫顽力的贡献。讨论了如何通过快速凝固和晶界扩散技术，有效抑制高温下磁性能的衰减。 热性能的章节，着重于热电材料的性能优化。阐述了塞贝克系数、电导率和热导率三者之间的权衡关系。介绍了通过引入纳米沉淀物或复杂晶格结构（如笼状结构）来有效散射声子，从而降低晶格热导率，提高材料的综合性能指数（ZT值）。 第四部分：极端环境下的材料失效分析与寿命预测 材料的可靠性是其工程应用的前提。本部分系统分析了矿物基材料在极端环境下的典型失效模式。 高温氧化与腐蚀： 详细描述了熔盐腐蚀、高温蒸汽氧化机理，以及如何通过惰性或保护性涂层（如HfO2, MoSi2）来抑制基体材料的侵蚀。 疲劳与断裂力学： 介绍了室温和高温下的疲劳裂纹萌生与扩展模型，特别是对陶瓷材料中疲劳阈值现象的深入探讨。应用了数字图像相关（DIC）技术对材料表面的应变场进行实时监测，以辅助预测最终的断裂寿命。 服役寿命评估： 结合加速老化实验（如高温高湿循环），应用威布尔（Weibull）统计模型和损伤容限方法，建立了用于预测结构陶瓷和复合材料在复杂载荷耦合作用下的概率性寿命评估体系。 结论与展望 本书的最后一部分对当前功能矿物材料领域的研究热点进行了总结，包括人工智能在材料结构预测中的应用、单原子催化剂载体的设计，以及极端低温（如深空环境）下的材料行为。旨在激励读者将理论基础与前沿实验技术相结合，推动下一代高性能矿物基工程材料的研发与应用。
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