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出版者:中国建材工业出版社

作者:张玉萍 编

出品人:

页数:388

译者:

出版时间:2005-1

价格:38.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787801598011

丛书系列:

图书标签:

• 建筑工程
• 暖通空调
• 给排水
• 电气工程
• 消防工程
• 智能化工程
• 建筑设备
• 工程技术
• 施工图
• 规范标准

深入探索现代工业的脉络：从材料科学到前沿制造 图书名称： 材料的演化与未来制造技术 图书简介： 本书旨在为读者勾勒一幅宏大而精密的现代工业图景，聚焦于支撑当代文明运行的两个核心支柱：先进材料的科学原理与前沿制造技术的革新路径。我们不再仅仅关注单一学科的局部突破，而是致力于展现材料性能的内在逻辑如何驱动制造工艺的边界拓展，以及制造工艺的反作用力又如何引导新型材料的诞生，形成一个动态、相互依存的创新生态系统。 本书的深度和广度超越了传统工程教材的范畴，它不仅是理论知识的汇编，更是一份对工业未来趋势的深刻洞察。它将引导工程师、设计师、研究人员以及对工业进步抱有热忱的学习者，理解从原子结构到宏观产品实现的全过程链条。 --- 第一部分：材料的深层结构与性能解析（The Substructure of Matter） 本部分是理解一切制造的基础。我们摒弃对常见材料的简单罗列，转而深入探究材料之所以成为其所是的原因——其微观结构。 1. 原子堆积与晶体学基础的再审视： 我们将从头构建晶体结构的理论框架，重点分析点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）对材料力学性能（如延展性、硬度和蠕变抗性）的决定性影响。特别地，我们会详细剖析晶界工程在纳米尺度上如何调控材料的宏观强度和导电性。例如，对于高熵合金（HEAs）的研究，我们不再停留于成分描述，而是深入探讨其“无序性”如何抑制位错运动，从而实现超高强度。 2. 跨尺度的耦合效应：热力学与动力学的交织： 材料的行为受制于热力学平衡，但其演化过程却受制于动力学速率。本章详述相变过程中的形核与长大理论，并引入计算热力学（CALPHAD方法）的应用，演示如何预测复杂多相合金的微观组织。此外，针对极端环境（如超低温或超高温）下的材料失效机制，我们将重点分析热力学驱动下的扩散机制和氧化腐蚀的动力学模型。 3. 智能材料与功能化界面： 现代材料不再是被动的结构单元。本节聚焦于具有响应性的材料系统。我们将系统阐述压电材料、磁致伸缩材料和形状记忆合金的工作机理，分析其应变梯度、电场耦合系数等关键参数的优化策略。更进一步，书中探讨了如何通过界面工程设计，例如在复合材料中引入功能化涂层或纳米填料，以实现能量收集、自修复或多功能集成。 --- 第二部分：制造工艺的前沿范式转移（Frontier Manufacturing Paradigms） 如果说材料是工业的“血肉”，那么制造技术就是实现其价值的“骨架”和“神经系统”。本部分聚焦于颠覆性的制造技术，这些技术正在重塑产品的设计自由度和供应链的灵活性。 4. 增材制造（AM）的物理学原理与过程控制： 我们不将增材制造视为简单的“3D打印”，而是将其视为一种受控的快速凝固与固化过程。重点分析激光粉末床熔融（LPBF）中的熔池动力学、热影响区（HAZ）的形成，以及由此导致的残余应力和孔隙率问题。针对高精度制造需求，本书详述了电子束熔化（EBM）在处理活性金属（如钛合金）时的独特优势和挑战，并引入了实时过程监控（In-situ Monitoring）系统，如基于光谱分析的熔池温度反馈控制。 5. 超精密加工与表面工程的极限挑战： 针对航空航天和微电子行业对表面质量的苛刻要求，本章深入探讨了非传统加工方法。例如，电化学加工（ECM）和超声波辅助加工如何规避刀具磨损和热损伤。在表面工程方面，重点分析等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和磁控溅射中薄膜应力的控制技术，这直接关系到涂层的使用寿命和抗疲劳性能。我们还将讨论亚纳米级表面粗糙度实现的技术路径。 6. 数字化与柔性制造系统的集成： 未来的工厂是数据驱动的。本节侧重于如何将先进材料和制造工艺融入工业4.0的框架。我们将详细解析数字孪生（Digital Twin）在预测大型模具成形过程中的应用，以及机器学习算法如何优化CNC机床的切削参数，实现“零缺陷”生产。此外，对柔性自动化系统的设计原则进行探讨，特别是如何利用物联网（IoT）技术实现从材料批次追溯到最终产品检验的全生命周期数据管理。 --- 第三部分：跨学科融合与新兴应用（Convergence and Emerging Applications） 本部分展望了材料科学与制造技术结合后所催生的颠覆性应用领域。 7. 结构-功能一体化设计哲学： 传统设计是先确定结构，再添加功能；而未来设计是在材料设计之初就植入功能需求。本章以拓扑优化方法为例，展示如何利用计算工具确定最佳的材料分布和支撑结构，特别是在轻量化结构设计中。我们将分析仿生材料设计（如模仿骨骼或珍珠层结构）如何指导多材料、多尺度的增材制造工艺，从而实现强度与韧性的协同优化。 8. 极端环境下的材料与制造： 聚焦于未来能源（如聚变反应堆结构材料）和深空探索对材料的极致要求。书中详细分析了辐照损伤机理在先进钢材和陶瓷中的表现，以及如何通过超快激光处理来修复或改性这些受损区域。对于高热流密度设备，我们探讨了定向凝固技术在制造高性能单晶涡轮叶片中的关键作用及其对微观偏析的控制。 9. 可持续性与循环经济的制造路径： 本书的收尾部分将目光投向工业的社会责任。我们将评估现有制造流程的材料利用效率（MUE），并重点探讨材料的循环利用技术。这包括复杂电子废弃物中贵金属的高效回收冶金技术，以及如何设计易于解构和再生的结构材料，为构建真正的闭环工业系统提供技术蓝图。 --- 总结： 《材料的演化与未来制造技术》不是一本孤立的技术手册，而是一部跨越原子尺度到宏观生产线的工业史诗。它要求读者以系统思维去理解：材料的潜力如何被制造工艺释放，而先进的制造需求又如何反过来推动材料科学的边界向前拓展。本书的结构和内容选择，旨在为下一代工程师和科学家提供一个全面、深入、且极具前瞻性的知识框架，以应对未来复杂的技术挑战。

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作为一名试图理解**设备安装的施工组织与质量控制**的读者，我最需要的是清晰的规范解读和现场纠偏的实用案例。我期待看到关于大型设备吊装的风险评估流程，或者精密仪器安装时的减震降噪措施的具体实施细节。然而，这本“建筑设备工程”似乎认为，一旦设计完成，安装就是一件机械性的、无需过多思考的体力活。书中仅用寥寥数页概述了管道的坡度要求和法兰的紧固力矩，然后便将重点转向了设备的“美学”——即如何通过装饰性格栅或造型吊顶来“隐藏”设备管线。对于施工过程中常见的偏差处理，例如混凝土预埋件偏差过大时，设备支架如何进行二次深化设计，书中没有任何指导。相反，它花费了大量篇幅去讨论如何在设备房内铺设特定材质的地砖以方便清洁，这无疑是本末倒置了。对我而言，一个合格的设备工程书籍，应当是连接设计蓝图与现实施工之间的桥梁，而这本书却更像是一本停留在设计图纸阶段的理论草稿，实用性极低，无法指导实际的工程落地。

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我原本以为能从这本书中找到关于**现代给排水系统水力平衡与水质控制**的前沿知识。例如，如何精确计算超高层建筑的二次加压泵组的扬程需求，或者采用先进膜技术处理中水回用的工艺流程。但是，这本书的内容仿佛被时间冻结在了某个特定的年代。它对管道布局的讨论，着重于如何“隐藏”管道，以避免影响室内装饰的美观性，这在如今强调管线综合与可维护性的时代背景下显得有些过时。关于水力计算的部分，它仍在使用老式的经验公式进行估算，缺乏对流体动力学软件模拟结果的引用和分析。更糟糕的是，关于供水系统的描述，完全忽略了对变频恒压供水设备能耗曲线的优化讨论，反而花了大篇幅去讲解传统水箱与浮球阀的工作原理。这对于一个需要进行能耗审计和绿色建筑认证的工程师来说，提供的参考价值微乎其微。如果说设备工程是不断追求精确和优化的科学，那么这本书展现的似乎是一种基于“差不多就行”的粗放式管理哲学。

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我希望这本书能提供一套系统化的**暖通空调（HVAC）系统的性能评估与优化策略**。核心诉求是了解如何运用先进的CFD（计算流体力学）工具来预测室内气流组织，或者如何设计地源热泵系统以最大化COP（性能系数）。然而，这本书对HVAC的讲解，如同一个技工的口述笔记，充满了对各种阀门型号和风管材料规格的罗列。它详细描述了某一特定型号的盘管翅片间距对换热效率的影响，但却完全没有提供任何关于如何建立能耗模型，并基于模型进行系统调试和运行优化的方法论。关于冷热源部分，似乎作者对螺杆式冷水机组的变频技术不甚了解，或者说根本不予采纳，而是沉迷于对老式吸收式制冷机的效率分析。这种对新技术的刻意回避或知识的缺失，使得整本书的指导意义大打折扣，读起来更像是在翻阅一份停留在上个世纪九十年代的设备供应商产品目录汇编，缺乏理论深度和实践前瞻性。

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我对这本“建筑设备工程”的期望是能深入探讨**电气系统的高效集成与故障诊断**。毕竟，在当代的商业综合体中，可靠的电力供应和智能化的能源管理是生命线。我期待看到关于高低压配电系统的冗余设计、柴油发电机组的选型与自动切换逻辑，以及楼宇自动化系统（BAS）如何实时调控照明和动力的细节说明。然而，这本书给我的感觉是，它把“设备”这个词理解得过于宽泛，几乎涵盖了所有非主体结构的东西。书中用了极大的篇幅去描述**消防报警系统的历史演变**，从早期的手动拉杆到如今的烟雾感应器，其描述的细节停留在上世纪八十年代的初级联网阶段，对于现代火灾自动报警系统（FAS）中对多级联动、分区控制的复杂算法几乎只字未提。更令人费解的是，其中关于电梯部分，重点竟是探讨不同国家标准下对轿厢装饰材料的防火等级要求，而不是讲解曳引机的工作原理或变频控制带来的节能效果。阅读体验是令人沮丧的，这更像是一部粗略的“建筑设施概览”，而非专注于工程技术实现层面的专业指导书。

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这本号称涵盖“建筑设备工程”的册子，拿到手里本以为能一睹现代楼宇脉络的精妙设计，比如暖通空调系统的热力学优化，或者给排水管网的压力平衡。然而，翻阅数页后，我发现自己被带入了一个完全陌生的领域。它似乎更专注于**古代建筑的结构力学**，大量篇幅在讨论榫卯的连接强度，以及在没有现代钢筋混凝土的情况下，如何通过石材的精确切割来实现跨度和稳定。书中详细描绘了某处千年古塔的抗震设计原理，分析了不同时代工匠对基础沉降的经验性处理方法。对于一个期待了解最新BIM技术在设备集成中应用的读者来说，这简直是南辕北辙。我试图从中寻找关于新风系统能耗分析的章节，却只找到了关于自然通风道设计对流效应的冗长论述，那语言风格充满了文言的意味，晦涩难懂，需要反复揣摩才能明白其指代的是某种基于风压的空气交换机制。如果说现代建筑设备工程是关于能源效率和智能控制的交响乐，那么这本书更像是一曲对古老技艺的田园牧歌，虽然充满历史的厚重感，但与我实际工作所需的技术知识体系几乎毫无交集。它更像是一本高水平的建筑考古学专著，而非工程技术手册。

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