机械工程图学习题集/21世纪工程及计算机图学系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:武汉大学出版社

作者:姜繁智

出品人:

页数:115

译者:

出版时间:2004-7

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787307042438

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 工程图学
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• 图学基础
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• 计算机图学
• 工程绘图
• 高等教育

现代材料科学基础与前沿应用 本书深入浅出地阐述了现代材料科学的核心理论、基本原理及其在工程技术领域的前沿应用，是材料科学、化学工程、机械工程、电子信息等相关专业本科生及研究生理想的教材和参考书。 第一部分：材料科学的基石 第一章：材料的结构与性能 本章聚焦于材料科学的宏观与微观结构之间的内在联系。我们将从原子尺度出发，详细解析晶体结构、晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成机制及其对材料宏观性能（如力学性能、电学性能、热学性能）的决定性影响。内容涵盖了X射线衍射（XRD）在晶体结构分析中的应用，以及扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等先进表征技术的基础原理和图像分析方法。特别强调了非晶态材料与准晶材料的特殊结构特征及其在功能器件中的潜在价值。 第二章：热力学与相图 材料的制备、加工和使用过程无不受到热力学规律的制约。本章系统介绍了材料体系的热力学基础，包括吉布斯自由能、化学势、活度等核心概念。重点剖析了二元及三元相图的绘制、解读与应用。通过对平衡相的分析，读者将掌握如何预测固溶体形成条件、相变温度、以及利用热处理手段调控材料组织结构的方法。案例分析将涵盖重要的金属合金（如Fe-C系、Cu-Ni系）及陶瓷体系的相图。 第三章：材料的动力学行为 材料性能的演变是一个时间依赖的过程。本章深入探讨了扩散理论，包括Fick定律、活化能的概念，以及扩散在材料退火、渗碳、烧结过程中的作用。此外，本章还详细阐述了形核与长大理论在材料相变动力学中的应用，如冷却速率对晶粒尺寸和析出相分布的影响。通过对动力学方程的求解，读者将能预测材料在特定温度和时间下的微观结构演变趋势。 第二部分：传统工程材料的深入理解 第四章：金属材料 金属材料是现代工业的支柱。本章详细梳理了铁基合金（钢铁）、铝合金、钛合金、镍基高温合金的组织、性能特点、典型制备工艺及应用领域。特别关注了先进高强钢（如先进高强相变诱导塑性钢AHSS、马氏体钢）和轻质合金（如2xxx、7xxx系铝合金）的强化机制——固溶强化、第二相强化、晶界强化和加工硬化。此外，本章还探讨了金属的腐蚀与防护原理，包括电化学腐蚀机理和常用缓蚀技术。 第五章：陶瓷材料 陶瓷因其优异的耐高温性、耐磨损性和化学惰性，在极端环境下应用广泛。本章涵盖了结构陶瓷（如SiC, Al₂O₃, ZrO₂）和功能陶瓷（如压电陶瓷、铁氧体）的制备技术，重点介绍粉末冶金、常压/压力烧结过程中的致密化机理。对陶瓷材料的脆性断裂特征、断裂韧性评价方法（如SEVNB法）进行了深入分析，并介绍了陶瓷增韧技术（如马氏体相变增韧、纤维增韧）。 第六章：高分子材料 高分子材料因其轻质、易加工和可调变性而成为新兴领域的热点。本章从高分子链的结构、构象入手，解释了聚合物的玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）的物理意义。详细介绍了热塑性塑料、热固性树脂和弹性体的分类、性能差异及应用。讨论了高分子材料的老化机理（热氧化老化、光降解）以及应对措施，并简要介绍了复合材料中高分子基体的作用。 第三部分：先进功能材料与前沿技术 第七章：复合材料的力学行为 复合材料通过结合不同材料的优势，实现性能的协同增强。本章专注于纤维增强复合材料（FRP、MMC、CMC）的力学性能分析。内容包括增强体（纤维）与基体（树脂、金属、陶瓷）之间的界面作用、有效介质理论（如混合律、Reuss/Voigt模型）在预测层合板宏观性能中的应用。特别探讨了各向异性材料的应力-应变关系和失效模式。 第八章：半导体与电子材料 半导体材料是信息技术的核心。本章聚焦于硅基半导体的能带理论、载流子输运机制（漂移与扩散）。详细介绍了PN结的形成、二极管和三极管的工作原理，以及薄膜沉积技术（如化学气相沉积CVD、物理气相沉积PVD）在集成电路制造中的关键作用。此外，本章也涉猎了化合物半导体（如GaAs, GaN）在光电子器件中的应用。 第九章：先进功能材料专题 本章选取当前研究热点进行介绍。内容包括： 1. 磁性材料： 永磁材料（稀土永磁）和软磁材料的磁化过程、磁畴理论及应用，如MRAM技术。 2. 智能材料： 形状记忆合金（SMA）的两相变机制、压电/电磁材料在传感器和执行器中的应用。 3. 新能源材料： 锂离子电池电极材料（正极、负极）的结构要求与电化学性能，以及燃料电池催化剂材料的最新进展。 第四部分：材料的加工与服役性能 第十章：材料加工工艺基础 材料的最终性能高度依赖于其加工历史。本章概述了材料加工过程中的塑性变形机理，包括轧制、锻造和挤压。对金属的凝固过程和铸造缺陷的控制进行了详细分析。对于粉末材料，重点讨论了烧结过程中致密化与晶粒生长的竞争关系。 第十一章：材料的可靠性与失效分析 材料的失效是工程设计中必须面对的问题。本章系统介绍了材料的断裂力学基础，包括应力强度因子、裂纹扩展的Paris定律。详细阐述了疲劳、蠕变和应力腐蚀开裂（SCC）的发生机理、预测模型和寿命评估方法。通过引入实际工程案例，指导读者进行材料的失效诊断和预防性设计。 本书力求理论深度与工程实践相结合，配备了大量的例题和课后习题，旨在培养读者运用材料科学原理解决复杂工程问题的能力。

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