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本书概括反映了21世纪初期国内外车辆和船舶润滑油脂应用技术的最新状况。其内容包括汽车、铁路机车车辆、摩托车、船舶等交通运输工具的构造和润滑条件，以及所涉及的各种润滑剂的分类、性能、选用和润滑管理等方面的知识。本书可供从事车辆和船舶制造的相关技术人员、润滑油脂的生产和销售人员以及车船的维护保养人员参考使用。
智能制造中的先进材料与表面工程 本书导读：跨越材料科学与精密制造的边界 在当今以数字化、智能化和绿色化为核心特征的全球工业格局中，先进材料的设计、制备与应用，以及对材料表面性能的精准调控，已成为决定高端制造业核心竞争力的关键要素。本书《智能制造中的先进材料与表面工程》，旨在系统、深入地剖析支撑新一代工业技术革新的核心材料体系与前沿表面工程技术，为工程师、研究人员及高年级本科生提供一本兼具理论深度与工程实践指导价值的参考著作。 本书的编写立足于对当前“工业4.0”和“中国制造2025”战略需求的深刻理解，聚焦于那些在极端工况下仍需保持优异性能、实现功能化集成的关键材料技术。我们避开了对传统、通用材料的冗余论述，转而将焦点集中于功能化、高比强度、耐极端环境以及环境友好型的先进材料家族及其表面改性技术。 全书共分为六大部分，结构严谨，层层递进，构建了一个从基础理论到前沿应用的完整知识体系。 第一部分：新一代结构与功能材料的基石（理论与设计） 本部分重点探讨支撑智能装备高性能化的新型基体材料的设计原理和微观结构-性能关系。 第一章：高熵合金与复杂相材料的计算热力学基础。 深入探讨高熵合金（HEA）的设计哲学——“五大效应”的量化分析。详细阐述基于第一性原理计算（DFT）和相场模拟（Phase Field Modeling）在预测复杂合金体系微观结构演变和宏观力学性能中的应用。特别关注其在高温、高熵流体冲击环境下的稳定性和抗蠕变行为研究。 第二章：先进陶瓷基复合材料（CMCs）的界面设计与断裂韧性。 聚焦于 SiC/SiC 复合材料，分析纤维/基体界面“软化”机制的工程实现。系统梳理了热障涂层（TBCs）的微结构梯度设计，探讨了等离子喷涂（PS）和反应熔渗透（RIM）工艺对CMCs服役寿命的影响机制。 第三章：超材料与拓扑绝缘体在传感与执行中的潜力。 介绍具有人工设计的超结构单元（meta-atoms）的材料，如何实现传统材料无法具备的电磁、声学或力学特性。重点分析拓扑材料在构建高灵敏度、抗干扰传感阵列中的应用前景。 第二部分：面向极端工况的表面功能化技术（改性前沿） 本部分是本书的核心内容之一，侧重于通过外力或反应在材料表面引入或增强特定功能的技术。 第四章：高能态激光熔覆与增材制造中的冶金控制。 摒弃传统的熔覆工艺描述，重点分析激光熔覆过程中熔池的瞬态液态物理过程（如马兰戈尼效应、凝固速率对晶粒细化的影响）。阐述如何利用多能束（如双束激光或激光-电弧复合）实现功能梯度涂层的无缺陷制备，以及其在修复高价值模具和航空部件上的应用案例。 第五章：原子层沉积（ALD）与化学气相沉积（CVD）的精准调控。 详细解析ALD的自限域反应机理，及其在实现亚纳米级厚度和完美保形覆盖方面的优势。重点讨论ALD在制备高性能薄膜电容器介质层、催化剂载体以及对敏感基底进行超薄钝化保护中的精确工艺窗口控制。 第六章：先进等离子体表面改性技术。 涵盖反应性离子刻蚀（RIE）、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）以及磁控溅射技术。重点剖析等离子体中活性粒子（离子、自由基）的能量分布和反应选择性，如何影响薄膜的致密性、应力状态及与基体的结合强度。 第三部分：功能化表面的摩擦学与防护（性能保障） 本部分深入探讨先进涂层在解决摩擦、磨损和腐蚀问题中的关键作用，这对于延长精密机械和航空航天部件的使用寿命至关重要。 第七章：类金刚石（DLC）涂层的结构优化与氢含量控制。 探讨 DLC 涂层中 $sp^3/sp^2$ 碳键比例对硬度、内应力和摩擦系数的决定性影响。分析不同氢含量对涂层接触机械学行为的影响，以及如何通过添加过渡元素（如氮、钨）来提升涂层在湿润环境下的抗腐蚀和抗润滑特性。 第八章：热力学与动力学控制下的耐腐蚀涂层。 区别于简单的阻隔涂层，本章侧重于自修复和缓释型防腐蚀涂层的设计。例如，掺杂了缓蚀剂的金属间化合物涂层或离子交换型高分子复合涂层在海洋和酸性大气环境中的长效保护机制。 第九章：干摩擦学与微纳尺度下的接触行为。 引入非经典摩擦学理论，探讨在极小接触面积下，表面粗糙度、表面电荷和环境湿度如何共同影响静摩擦系数和启动摩擦力。分析磁流变阻尼材料在精密控制系统中的应用。 第四部分：智能传感与电化学功能材料（集成化发展） 本部分关注如何将先进材料与电子信息技术相结合，实现设备状态的实时监测与自适应控制。 第十章：压电与压阻材料在应变监测中的应用。 深入讲解以 PZT 或新型非铅压电材料为例，分析其在宽频带下的机电耦合效应。重点讨论薄膜化技术如何使得这些传感器能够无缝集成到复杂曲面结构中，实现结构健康监测（SHM）。 第十一章：固态电解质与新型储能材料的界面稳定性。 聚焦于锂离子电池、钠离子电池中的固态电解质界面（SEI）的形成机理。分析界面阻抗对电化学性能的限制，以及通过表面改性技术（如原位保护层）来抑制界面副反应、提升循环稳定性的策略。 第五部分：计算模拟与材料数据科学（预测与加速） 本部分引导读者认识到计算方法在现代材料研发中的核心地位。 第十二章：密度泛函理论（DFT）在材料特性预测中的应用。 详细解析如何利用 DFT 预测材料的电子结构、晶格常数、缺陷能与反应活性。重点展示如何计算特定表面吸附能，以指导催化剂或涂层的设计。 第十三章：机器学习与材料基因组计划（MGI）的融合。 介绍如何构建高质量的材料属性数据库，并利用高通量计算结果作为训练数据，构建预测模型，加速新型合金和功能薄膜的筛选流程。重点讨论特征工程在材料科学数据处理中的重要性。 第六部分：绿色制造与可持续性考量 本书最后关注先进材料技术在减少环境足迹方面的责任与路径。 第十四章：环保型涂层技术与生物相容性材料。 探讨无铬、无铅的表面处理技术替代方案，如水基环保型磷化液或新型锆系钝化技术。分析生物医用植入材料（如钛合金、钴铬钼合金）表面对细胞粘附和抗血栓性的功能化设计。 本书结构完整，内容聚焦于高技术门槛、高附加值的材料与表面工程领域，完全涵盖了从极端环境服役材料的微观设计、精密制备工艺控制，到实时状态监测和可持续制造的全链条技术栈。对于致力于提升制造水平、攻克“卡脖子”材料难题的工程技术人员而言，本书提供了不可或缺的理论深度和实践指导。
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