复合材料工艺及设备 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:武汉理工大学出版社(武汉工业大学)

作者:刘雄亚

出品人:

页数:456

译者:

出版时间:1994-10

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787562909385

丛书系列:

图书标签:

• 缠绕
• 复合材料
• 复合材料工艺
• 复合材料设备
• 材料科学
• 工程技术
• 制造技术
• 高分子材料
• 碳纤维
• 玻璃纤维
• 树脂基体

《材料科学前沿：性能、应用与创新》 本书旨在全面探索材料科学领域的最新发展与前沿技术，为读者呈现一个跨学科、多维度的材料世界。我们将深入剖析各种新型材料的微观结构、物理化学性质以及它们如何驱动着现代科技的进步。 第一部分：基础理论与材料设计 本部分将首先回顾材料科学的核心概念，包括晶体结构、缺陷、相变以及材料的基本力学、热学、电学和磁学性能。在此基础上，我们将重点介绍先进的材料设计理论和计算模拟方法，例如密度泛函理论（DFT）、分子动力学模拟（MD）以及多尺度建模等。通过这些工具，科学家们能够预测材料的性能，并根据特定应用需求进行定向设计。我们将探讨如何利用第一性原理计算来预测新材料的稳定性和电子结构，以及如何通过机器学习和人工智能算法加速材料的发现过程。此外，还将介绍数据驱动的材料设计思路，强调如何从海量实验和模拟数据中提取有价值的信息，以指导材料的研发方向。 第二部分：先进材料的性能与应用 本部分将聚焦于当今最受关注的几类先进材料，详细阐述其独特的性能以及在各个领域的颠覆性应用。 高性能金属材料： 探讨高强度低密度合金（如钛合金、铝合金、镁合金）、形状记忆合金、超塑性材料以及金属基复合材料。我们将深入研究这些材料在航空航航天、汽车工业、生物医学和能源领域的应用，例如飞机结构件、汽车轻量化部件、人工关节和高性能涡轮叶片等。还将讨论金属增材制造（3D打印）技术如何为复杂金属部件的制造提供新的可能性。 先进陶瓷材料： 介绍结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅、氮化硅）和功能陶瓷（如压电陶瓷、铁电陶瓷、半导体陶瓷）的制备工艺、微观结构与性能。我们将重点关注陶瓷在高温工程、耐磨损部件、传感器、执行器以及电子元器件中的应用，例如发动机部件、刀具、燃料电池电解质和传感器芯片等。此外，还将探讨纳米陶瓷的独特性质及其在催化、生物相容性和光电领域的潜力。 高分子材料与智能高分子： 覆盖高性能工程塑料、弹性体、生物可降解高分子以及响应性高分子材料。我们将详细介绍这些材料在包装、纺织、医疗、电子以及可穿戴设备中的应用。特别地，我们将深入探讨智能高分子（如形状记忆聚合物、自修复聚合物、温度响应性聚合物）的设计与功能化，以及它们在柔性电子、药物释放和先进传感器中的革新性应用。 复合材料的创新设计与应用： 尽管本书不聚焦于复合材料的工艺与设备，但在此部分将触及先进复合材料的设计理念和性能突破。我们将探讨纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维增强聚合物基复合材料）、纳米复合材料以及仿生复合材料的结构设计、界面调控和性能增强机制。重点将放在这些材料如何实现结构轻量化、提高强度和刚度、以及赋予材料多功能性，例如在航空航天器、高速列车、风力发电机叶片和高性能体育用品中的应用。 纳米材料与量子材料： 介绍各种类型的纳米材料，包括纳米颗粒、纳米线、纳米管、二维材料（如石墨烯、二硫化钼）以及量子点。我们将重点关注这些材料在催化、传感、能源储存与转换（如锂离子电池、超级电容器）、生物医药（如药物递送、成像）和电子器件领域的突破性应用。还将简要介绍量子材料的独特性质，例如拓扑量子材料和超导材料，及其在未来计算和信息技术中的潜在影响。 第三部分：材料的表征、评价与可持续发展 本部分将探讨用于评价材料性能的关键技术和方法。 材料的表征技术： 涵盖各种先进的表征手段，包括但不限于扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱、红外光谱以及各种力学性能测试（如拉伸、压缩、弯曲、疲劳）。我们将解释这些技术如何用于揭示材料的微观结构、化学成分、表面性质以及力学行为。 材料的可靠性与寿命预测： 探讨影响材料性能稳定性的因素，如环境因素（温度、湿度、腐蚀）、应力状态以及老化过程。我们将介绍可靠性评估方法和寿命预测模型，帮助工程师理解材料在实际使用环境中的长期行为，并进行有效的维护和更换策略。 材料的可持续发展与循环经济： 关注材料科学在解决环境问题中的作用。我们将探讨绿色化学原则在材料制备中的应用，可再生材料、生物基材料以及易于回收的材料的开发。此外，还将讨论材料的生命周期评估（LCA）以及如何通过材料设计实现循环经济，减少资源消耗和环境污染。 第四部分：新兴领域与未来展望 本部分将展望材料科学的未来发展方向。 生物材料与再生医学： 介绍用于组织工程、药物递送和医疗植入物的生物材料，包括生物相容性材料、可降解材料以及具有生物活性的材料。我们将探讨如何通过材料设计促进细胞生长、组织再生和疾病治疗。 能源材料的创新： 深入研究用于太阳能电池、燃料电池、储能设备（如电池、超级电容器）以及氢能技术的新型材料。我们将关注提高能量转换效率、延长使用寿命以及降低成本的材料设计策略。 智能制造与材料加工： 简要提及先进的材料加工技术如何支持新材料的开发和应用，包括但不限于精密加工、表面改性以及自动化生产。 计算材料科学的未来： 展望人工智能和大数据在材料发现、设计和性能预测中的作用将日益增强，推动材料科学进入一个全新的智能化时代。 《材料科学前沿：性能、应用与创新》将是一本面向材料科学研究者、工程师、学生以及对材料领域感兴趣的读者提供的宝贵参考书。它将帮助读者构建对材料科学的全面认识，激发创新灵感，并理解材料技术在塑造未来世界中所扮演的关键角色。

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我对《复合材料工艺及设备》这本书的另一项肯定，在于其对各种先进复合材料制造技术的涉猎。它并没有仅仅局限于传统的层压、模压等工艺，而是对一些新兴的、更具潜力的技术进行了深入的探讨。比如，书中对3D打印复合材料的介绍，就让我大开眼界。它不仅仅是简单地描述了3D打印的过程，更详细地分析了不同类型的3D打印技术（如FDM、SLA、SLS）在复合材料制造中的应用，以及如何通过控制打印路径、材料配比来优化产品的力学性能和功能性。此外，书中还探讨了自动化制造在复合材料领域的应用，包括机器人铺丝、自动铺带等技术，这些技术无疑代表着复合材料制造的未来发展方向，为我提供了宝贵的参考信息。

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在阅读过程中，我发现书中对于复合材料的质量控制和检测部分，也给予了足够的重视。这一点对于实际生产和产品应用来说至关重要。书中详细介绍了各种无损检测方法，如超声波检测、X射线检测、红外热成像等，并阐述了它们在复合材料内部缺陷检测中的原理和应用。同时，书中还介绍了力学性能测试方法，如拉伸、弯曲、冲击试验等，以及如何通过这些试验来评估材料的各项性能指标。这些内容为确保复合材料产品的质量和可靠性提供了坚实的理论和实践指导，避免了因质量问题而导致的产品失效和安全隐患。

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这本书在讲解复合材料设备部分，也做得非常细致。它不仅罗列了常见的设备类型，更对其工作原理、技术特点、适用范围进行了详细的阐述。例如，在介绍热压罐设备时，书中不仅讲解了热压罐的工作压力和温度控制原理，还详细说明了不同类型热压罐（如常压、加压、保温）在不同复合材料制造中的应用场景，以及与模具配合使用时的注意事项。同时，书中还对一些辅助设备，如真空泵、加热系统、模具加热装置等，也进行了详尽的介绍，这对于实际生产和设备选型具有非常重要的指导意义。我发现书中对于设备的维护和保养也给予了一定的关注，这对于延长设备使用寿命、保证生产的连续性至关重要。

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《复合材料工艺及设备》这本书的结构安排也十分合理。它从宏观到微观，从基础到进阶，层层递进，使得读者能够在一个清晰的逻辑框架下进行学习。开篇对复合材料的概览，让我对整个学科有了初步的认识；接着对各种增强体和基体的详细介绍，让我深入了解了复合材料的构成要素；然后是各种成型工艺的讲解，让我掌握了核心的制造技术；最后是对设备和质量控制的论述，让我能够将所学知识应用于实际生产。这种由浅入深的编排方式，使得这本书既适合初学者入门，也适合有一定基础的工程师进行深入学习和参考，避免了信息过载的困扰。

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这本书最大的亮点在于它将理论与实践紧密结合。作者在讲解各种成型工艺时，并没有停留在概念层面，而是详细描述了每种工艺的设备要求、操作流程、关键参数控制，甚至是一些常见的缺陷及其预防措施。例如，在介绍拉挤成型工艺时，书中不仅展示了拉挤机的结构图，还详细分析了模具设计对产品质量的影响，以及牵引速度、固化温度等参数的设定对最终产品性能的决定性作用。我尤其对书中关于真空辅助成型（VARTM）的论述印象深刻，它详细解释了如何通过真空负压引导树脂渗透到纤维预制件中，这种工艺的优势在于能够获得高纤维含量、低孔隙率的产品，并且设备相对简单，成本较低，非常适合中小型企业和实验室研发。书中还配有大量图示和流程图，使得复杂的工艺过程一目了然，大大降低了阅读的门槛。

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这本书在对一些具体应用案例的分析上也做得相当出色。例如，在讲解航空航天领域的复合材料应用时，书中不仅仅提及了碳纤维增强聚合物（CFRP）在飞机结构中的应用，更深入地分析了其在机翼、机身、尾翼等关键部件的设计和制造过程中所面临的挑战，以及相应的解决方案。书中还提到了在汽车轻量化领域，复合材料如何通过减轻车身重量来提高燃油效率和动力性能，并详细介绍了SMC（片状模塑料）、BMC（团状模塑料）等材料在汽车零部件制造中的广泛应用。这些案例的引入，极大地增强了本书的实践性和可读性，让我能够更直观地理解复合材料在不同领域的应用价值。

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《复合材料工艺及设备》这本书的语言风格也相当严谨而不失生动。作者在阐述专业概念时，力求准确清晰，同时又善于运用通俗易懂的语言和生动的比喻来解释复杂的原理，使得非专业读者也能相对容易地理解。例如，在讲解纤维与基体之间的界面结合时，书中就用到了“胶水”的比喻，形象地说明了基体如何将分散的纤维粘结在一起，形成整体。这种兼顾学术性和可读性的写作风格，使得本书成为一本既有深度又不失趣味的技术读物，能够有效地激发读者的学习兴趣。

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让我印象深刻的还有书中对于复合材料未来发展趋势的展望。作者并非仅仅停留在当前的技术水平，而是积极地对未来复合材料的设计、制造和应用进行预测。书中提到了诸如纳米复合材料、智能复合材料、生物基复合材料等前沿领域，并探讨了它们可能带来的技术革命和市场机遇。此外，书中还强调了可持续发展理念在复合材料行业的应用，如回收利用、绿色制造等，这为行业的长期发展指明了方向。这些前瞻性的论述，让我对复合材料的未来充满了期待，也为我个人的学习和研究提供了更广阔的视野。

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本书在介绍复合材料的工艺流程时，非常注重细节的呈现。比如，在讲解树脂传递模塑（RTM）工艺时，书中不仅仅描述了树脂注入和固化的过程，还详细讲解了模具的密封要求、注射压力和速度的控制、以及脱模前的预固化条件等关键环节。这些看似细微的细节，往往对最终产品的质量产生决定性的影响。书中还为不同的工艺类型提供了详细的工艺参数范围，并解释了这些参数变化可能带来的后果。这对于指导实际生产操作，优化工艺参数，提高产品合格率具有极高的参考价值。

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这本书，名叫《复合材料工艺及设备》，初见时，我以为它会是一本枯燥的技术手册，充斥着冰冷的公式和晦涩的定义。然而，当我翻开它，却被一种循序渐进的叙述方式深深吸引。它没有一开始就抛出复杂的理论，而是从复合材料最基础的概念讲起，比如什么是增强体，什么是基体，它们又是如何协同工作的，如同一位耐心的老师，循循善诱。我尤其喜欢其中关于纤维增强复合材料的章节，作者详细介绍了不同类型纤维（如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维）的特性，它们的强度、模量、韧性差异，以及在不同应用场景下的选择考量。随后，他又深入浅出地讲解了这些纤维如何被编织、铺层，形成各种复杂的结构，为后续的成型工艺打下坚实的基础。

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