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《机床电气》是机电一体化——数控机床加工技术专业的一门专业课。本课程包括两个主要部分：电动机的基础知识和电气控制系统。前者是作为基础理论为后者服务的，而电气控制的直接控制对象便是电动机。本课程实践性较强，所以必须注重理论联系实际。书中特意编排了一些最基本的电气控制实验，以培养学生的实际操作技能和独立工作能力。
现代材料科学与工程导论 书籍简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代材料科学与工程领域的概览。不同于聚焦于特定机械制造领域的书籍，本书将视角拓宽至材料的本征属性、设计原理、先进制造技术以及其在多个高科技产业中的应用，力求展现材料科学作为一门跨学科核心技术的基础地位。 全书结构清晰，内容涵盖了材料科学的四大支柱：结构、性能、加工与应用，并特别强调了设计与性能预测的现代方法。 第一部分：材料科学基础 本部分奠定读者理解材料行为的理论基石。我们从原子和电子结构层面入手，深入探讨晶体结构、晶格缺陷及其对宏观力学性能（如强度、硬度、韧性）的决定性影响。 晶体结构与几何学： 详细解析常见的晶体结构（面心立方、体心立方、六方最密堆积等），并引入点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷的形成机理与运动学。对位错理论的深入讲解，是理解金属塑性变形和强化机制的关键。 热力学与相平衡： 阐述材料系统的相图解读，包括单组元、二元和复杂多组元系统的热力学驱动力。重点分析固-液、固-固相变过程，为后续的铸造和热处理工艺奠定理论基础。 动力学过程： 讨论扩散理论，包括菲克定律及其在材料内部原子迁移中的应用。着重分析形核与长大过程，这是理解材料微观结构演化的核心动力学原理。 第二部分：结构材料的性能与设计 这一部分深入研究三大主要材料大类的基本原理、性能特点和设计策略。 金属材料： 聚焦于合金设计原则，包括固溶强化、沉淀强化、晶界强化和加工硬化。对钢铁材料的相变（如马氏体转变）进行详尽的阐述，并引入先进高强钢（AHSS）和轻质合金（如铝锂合金、镁合金）的微观结构控制技术。 陶瓷材料： 介绍陶瓷的离子/共价键合特性，解释其高硬度、耐高温和优异的电学/光学性能的来源。重点讨论陶瓷的断裂韧性提升策略，如晶须增韧和分层设计。 聚合物材料： 探讨高分子链的结构（结晶度、玻璃化转变温度Tg、熔点Tm）对材料粘弹性能的影响。解析不同类型的聚合物（热塑性、热固性、弹性体）的应用场景及老化机制。 第三部分：先进功能材料 本部分侧重于那些具备特殊电、磁、光、热响应特性的智能材料，这是现代工程创新的前沿。 电子与半导体材料： 详细讲解能带理论，区分导体、半导体和绝缘体。深入探讨硅基半导体的掺杂技术、晶圆制造基础以及先进器件（如MOSFETs）的工作原理。 磁性材料： 阐述铁磁性、抗磁性和顺磁性的微观机理。重点介绍软磁材料（如坡莫合金）在电感和变压器中的应用，以及硬磁材料（如永磁体）的磁滞回线设计。 功能复合材料： 探讨如何通过复合化手段实现性能的协同效应。深入分析纤维增强复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）的界面设计、分层理论和失效模式分析。 第四部分：材料的加工、表征与服役 本部分连接了材料的科学理论与工程实践，关注材料如何被制造、如何被检验以及如何在实际环境中长期保持其性能。 材料加工基础： 讨论材料成形的基础理论，包括塑性加工（锻造、轧制）中的应力分析，以及铸造过程中的凝固收缩与缺陷控制。对于快速制造技术（如增材制造/3D打印），重点分析其特有的热影响区（HAZ）和快速冷却速率对微观组织的影响。 无损检测与表征技术： 系统介绍用于揭示材料微观结构和评估性能的先进工具。包括X射线衍射（XRD）用于晶体结构分析，扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于形貌观察，以及力学性能测试（拉伸、疲劳、蠕变）。 材料的失效分析： 深入研究疲劳断裂、蠕变、腐蚀和磨损的物理化学机制。提供一套系统的失效案例分析流程，旨在从根本上预防工程结构的可靠性问题。 面向读者 本书内容覆盖面广，理论深度适中，特别适合于材料科学、化学工程、物理学、航空航天工程、能源工程以及对新材料开发有浓厚兴趣的工程技术人员和高年级本科生、研究生作为核心教材或参考读物。本书强调的是材料从原子尺度到宏观应用的全链条理解，而非局限于某一种特定机械设备的电气控制或传动系统的设计与维护。它提供的是支撑所有先进制造和设计的基础科学逻辑。
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