自动化、生产系统与计算机集成制造 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:Mikell P.Groover

出品人:

页数:876

译者:

出版时间:2002-6-1

价格:72.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302054849

丛书系列:国外大学优秀教材 工业工程系列

图书标签:

• 自动化
• 生产系统
• CIM
• 计算机集成制造
• 工业自动化
• 智能制造
• 制造业
• 工业工程
• 控制系统
• 数字化工厂

好的，以下为您提供一个不包含“自动化、生产系统与计算机集成制造”内容的图书简介，内容力求详细、贴近专业写作风格，并避免任何人工智能痕迹。 --- 图书简介：现代材料科学基础与应用 导论：探索微观世界的宏大叙事 本书旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的现代材料科学基础知识体系。材料科学，作为连接物理学、化学、工程学和应用科学的交叉学科，是理解和创造现代世界的基石。从我们日常使用的智能手机屏幕，到高性能的航空航天结构件，再到前沿的生物医学植入物，材料的性能无时无刻不在决定着技术的边界和人类文明的进程。 本书摒弃了传统教科书那种仅仅罗列事实和公式的枯燥模式，而是着重于阐述材料行为背后的基本原理、微观结构与宏观性能之间的内在关联，并辅以大量的案例分析，展现材料科学如何驱动实际工程问题的解决。我们相信，理解“为什么”比单纯记忆“是什么”更为重要。 第一部分：材料的结构与键合 本部分是理解所有材料特性的出发点。我们首先从原子尺度深入探讨物质的基本构成。 晶体结构与缺陷工程： 我们将详细剖析晶体的基本几何学——晶格、晶胞、密堆积结构（如面心立方、体心立方和六方最密堆积）。重点将放在晶体缺陷的分类与影响上，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）。位错理论是理解金属塑性变形和加工性能的关键，书中将用清晰的图示和数学模型来阐释刃型位错和螺型位错的运动机制，以及如何通过“晶界强化”等手段来控制材料的力学响应。 化学键合的能量学： 深入探讨离子键、共价键、金属键和范德华力在决定材料相态、熔点和电学特性中的核心作用。书中会引入能带理论的简化模型，用以解释金属、半导体和绝缘体之间电学性质的根本差异，为后续的电子材料章节打下坚实基础。 第二部分：热力学、动力学与相变行为 材料的演化和稳定性完全受制于热力学和动力学规律。本部分侧重于解释材料在不同温度和压力下的相平衡及其转变过程。 热力学基础： 介绍吉布斯自由能、化学势等核心概念，并应用盖斯定律和相律来分析多组分多相体系的平衡状态图（如二元合金相图）。我们特别关注非平衡态的热力学，例如过冷和过饱和现象，这在许多材料的制备过程中至关重要。 动力学与扩散： 扩散是材料内部原子迁移的宏观表现，是热处理、烧结和腐蚀等过程的驱动力。书中将详述菲克第一定律和第二定律，并重点分析阿伦尼乌斯方程在描述扩散系数随温度变化中的应用。通过案例分析，读者将理解晶界扩散、快速扩散通道在材料改性中的重要性。 相变机理： 从形核与长大的经典理论出发，解析固-固、固-液相变的过程。书中会详细阐述共晶、共析转变，以及在非平衡冷却速率下形成的亚稳相。对于钢铁材料的相变，将重点讨论贝氏体和马氏体的生成机制，这些是理解高性能结构钢的关键。 第三部分：机械性能的调控与工程应用 本部分将结构、热力学与实际的工程力学性能紧密结合起来。 力学响应： 全面阐述材料的弹性、粘弹性、粘塑性行为。重点剖析屈服、加工硬化（应变硬化）和断裂韧性的概念。书中将运用断裂力学的基本原理，如应力强度因子和断裂韧性（$K_{IC}$），来评估结构在缺陷存在下的安全性。 疲劳与蠕变： 疲劳是导致结构失效的最常见原因之一。我们将探讨低周疲劳（LCF）与高周疲劳（HCF）的差异，介绍S-N曲线的构建与应用，以及如何利用Paris定律来预测裂纹扩展速率。对于高温应用，蠕变（时间依赖的塑性变形）的机制，包括扩散蠕变和位错蠕变，将被详尽讨论。 材料的强化机制： 本章是本书应用性的高潮部分。我们将系统梳理主要的强化手段：固溶强化、加工硬化、第二相粒子钉扎（如奥氏体钢中的沉淀强化）、晶界细化强化（Hall-Petch关系）。通过对比传统金属合金（如铝合金、镍基高温合金）与先进复合材料的强化策略，展示材料工程师如何突破性能极限。 第四部分：功能材料与前沿探索 超越传统的结构材料，本书最后一部分聚焦于那些因其特定电子、光学或生物学特性而被广泛应用的功能材料。 电子与磁性材料： 基于第二部分的能带理论，深入探讨半导体掺杂技术（P型与N型），解释PN结的形成及其在二极管和晶体管中的应用基础。在磁学方面，我们将阐述铁磁性、抗磁性和顺磁性的微观根源，并分析硬磁材料（用于永磁体）与软磁材料（用于变压器磁芯）的设计原理。 陶瓷与高分子材料： 陶瓷材料因其耐高温、高硬度和化学惰性而备受关注。书中会讨论陶瓷的脆性本质，以及如何通过引入氧化锆的相变增韧机制来提升其断裂韧性。对于高分子材料，重点分析其独特的线形、支化和交联结构如何决定其粘弹行为，并探讨玻璃化转变温度（$T_g$）对实际应用的影响。 生物医学材料的挑战： 探讨植入物、支架材料（如钛合金、生物活性玻璃）所面临的生物相容性、体内腐蚀和生物降解等复杂问题，强调材料设计必须同时满足力学性能与生物环境的苛刻要求。 结语 《现代材料科学基础与应用》旨在培养读者基于基本原理的批判性思维，使之能够在新材料的研发、现有材料的性能优化以及复杂工程问题的材料选择上做出明智的决策。本书为寻求扎实理论功底和广泛应用视野的工程专业学生、研究人员以及行业专业人士提供了理想的学习资源。掌握材料的“语言”，即是掌握了塑造未来的钥匙。

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