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出版者:科学出版社

作者:魏鉴梅

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-12-01

价格:40.0

装帧:

isbn号码:9787030108425

丛书系列:

图书标签:

• 结构件
• 制造
• 技术
• 机械制造
• 金属加工
• 焊接
• 装配
• 工艺
• 机械工程
• 工业工程

《材料科学基础与应用》 本书深入浅出地探讨了构成我们物质世界的基石——材料的科学原理，并详细阐述了这些原理在实际工程与日常生活中的广泛应用。全书共分六大部分，力求为读者构建一个系统而完整的材料科学知识体系。 第一部分：材料的宏观世界 本部分聚焦于材料在宏观层面的行为与特性。我们将从材料的基本分类入手，涵盖金属、陶瓷、聚合物、复合材料以及生物材料等主要门类。每种材料的定义、基本构成和典型特点都将进行详细介绍。随后，我们将深入探讨材料的关键力学性能，包括强度、硬度、韧性、塑性、弹性模量、疲劳强度和断裂韧性等。读者将了解到这些性能是如何表征材料在受力作用下的表现，以及如何通过材料的成分、结构和加工方式来优化这些性能。此外，本部分还将介绍材料的热学、电学、磁学和光学性能，解释这些性能的物理根源，并列举它们在不同领域中的应用实例，例如导热材料在散热器中的应用，导电材料在电子元器件中的角色，磁性材料在存储设备中的重要性，以及光学材料在透镜和显示屏中的关键作用。 第二部分：材料的微观奥秘 微观结构决定了材料宏观性能，本部分将带领读者走进材料的微观世界。我们将详细讲解晶体结构，包括点阵、基元、晶胞等概念，并重点介绍几种常见的晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方密堆积（HCP）结构，分析其对材料性能的影响。同时，我们将深入探讨非晶态材料（如玻璃和某些聚合物）的无序结构特点。缺陷是材料微观结构中不可避免的存在，本部分将详尽介绍点缺陷（如空位、填隙原子）、线缺陷（如位错）和面缺陷（如晶界、畴界），并阐明它们对材料塑性变形、扩散和强度等性能的关键作用。扩散是材料在温度升高时原子迁移的过程，我们将解释不同扩散机制（如填隙扩散和空位扩散）的原理，以及它在热处理、烧结和合金化等工艺中的重要性。 第三部分：金属材料的精髓 金属材料以其优异的力学性能和导电性，在工业生产中占据着举足轻重的地位。本部分将聚焦于金属材料的内部结构和性能。我们将详细介绍合金的概念，包括固溶体和化合物等不同类型的合金相，以及相图的绘制与解读方法，例如二元相图的分析，以理解不同温度和成分下金属的相变规律。钢铁是应用最广泛的金属材料之一，我们将深入探讨碳在铁中的溶解度、不同碳含量下的铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体等组织形态，以及它们的力学性能差异。热处理是改变金属材料性能的重要手段，我们将详细介绍退火、正火、淬火和回火等主要热处理工艺，阐释其背后的物理过程和对材料组织与性能的影响。此外，本部分还将介绍其他重要的金属材料，如铝合金、铜合金、钛合金等，并分析它们的独特性能和应用领域。 第四部分：陶瓷与玻璃的魅力 陶瓷材料以其高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等特点，在高温工程、电子器件和生物医学等领域展现出独特的优势。本部分将深入分析无机非金属材料的构成与结构，包括氧化物、氮化物、碳化物和硅酸盐等。我们将探讨陶瓷材料的烧结过程，这是陶瓷成型和致密化的关键步骤，解释不同烧结方式（如固相烧结、液相烧结）的原理。同时，我们将分析陶瓷的力学性能，如其脆性特性，以及如何通过优化微观结构和添加增韧相来提高其断裂韧性。玻璃作为一种重要的非晶态固体，也将得到详细介绍，包括玻璃的形成、结构特点、以及它们在光学、建筑和包装等领域的广泛应用。 第五部分：高分子材料的无限可能 高分子材料，即我们常说的塑料、橡胶和纤维，以其轻质、易加工、性能多样等特点，深刻地改变了我们的生活。本部分将从高分子的分子结构入手，介绍单体、聚合物链、分子量分布等概念。我们将详细讲解不同类型的聚合物，包括热塑性聚合物、热固性聚合物和弹性体，分析它们的分子结构与性能的关系，例如链的柔韧性、结晶度对力学性能的影响。本部分还将介绍高分子的加工成型方法，如注塑、挤出、吹塑和压塑等，以及这些方法对最终产品性能的作用。此外，我们还将探讨复合材料，尤其是以高分子为基体的复合材料，如玻璃纤维增强塑料（GFRP）和碳纤维增强塑料（CFRP），分析其增强机理和优异的性能表现。 第六部分：材料的创新与未来 材料科学的发展日新月异，本部分将展望材料科学的最新研究动态与未来发展趋势。我们将介绍功能材料，例如压电材料、热电材料、形状记忆合金等，以及它们在新能源、传感器和智能器件等领域的应用。纳米材料作为当今材料科学的研究热点，也将得到深入探讨，包括纳米颗粒、纳米线、纳米管等结构，以及它们在催化、储能和生物医学等方面的潜在应用。最后，本部分还将讨论材料的可持续性问题，包括绿色材料的设计、可回收利用的技术，以及生物基材料的开发，以应对日益严峻的环境挑战，并为读者描绘材料科学在推动社会进步中的光明前景。 本书旨在为学习材料科学的学生、从事相关科研与工程的专业人士，以及对材料世界充满好奇的广大读者提供一套系统、深入且实用的知识指南。通过阅读本书，读者将能够深刻理解材料的本质，掌握分析和应用材料的科学方法，并为未来的技术创新与发展奠定坚实的基础。

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对于我这种偏向于材料科学背景的研究人员来说，《结构件制造技术》在材料与工艺耦合方面的论述尤为吸引我。我一直想深入了解各种热处理工艺如何精确调控结构件的最终力学性能。书中对焊接残余应力的分析非常到位，特别是针对激光焊接和电子束焊两种高能束流焊接方法的特点，给出了详细的监测与消除策略。作者没有回避复杂性，而是直面了诸如异种材料连接等行业难题，并提供了多种复合连接技术的对比评估。更值得称赞的是，书中对表面工程技术的介绍，比如先进的等离子喷涂和PVD/CVD涂层技术在提高结构件耐磨、耐腐蚀方面的应用，提供了大量的性能数据支持。这本书为我们连接材料性能与实际制造可行性架起了一座坚实的桥梁，让理论研究有了更明确的落地方向。

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我是在寻找关于轻量化结构件，特别是复合材料成型方面的内容时，偶然接触到《结构件制造技术》的。尽管书名听起来偏向金属加工，但其中关于纤维增强复合材料（CFRP/GFRP）的铺层技术、RTM（树脂传递模塑）工艺的模具设计和压力控制部分写得极其精辟。作者对比了热压罐成型与预浸料工艺在不同批次生产中的优劣势，分析了真空辅助灌注技术中孔隙率的形成机理。这本书的视野很开阔，它并没有将自己局限于单一材料体系，而是将不同材料的制造哲学进行了横向的对比和融合。读完这部分内容，我开始重新思考如何将金属结构件的优化设计理念应用到复合材料的连接结构上。这本书的价值就在于它的综合性，它提供的是一个整体的“结构制造”思维框架，而非零散的技术点集合。

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说实话，这本书的排版和图示质量有点出乎我的意料，它远比我预期的技术手册要“友好”得多。我重点关注了质量控制与无损检测（NDT）那一章，作者将超声波探伤、射线检测等传统方法的原理，与先进的相控阵技术和数字成像技术结合起来讲解，脉络清晰。书中有一张关于缺陷分类和评级的图表，非常直观，帮助我迅速掌握了如何根据结构件的服役环境来确定可接受的缺陷阈值。这种将理论知识与实际质量标准紧密结合的方式，极大地提升了阅读效率。我感觉作者在编写时，始终站在一线质检工程师的角度去思考，每一个技术点都考虑到了实际操作中的局限性和解决方案。对于新入行的质量工程师，这本书简直是一部实战指南，能够快速建立起完整的质量保证体系认知。

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这本《结构件制造技术》的书简直是金属成型领域的百科全书，内容详实得让人惊叹。我翻阅了其中关于复杂曲面零件的精密加工章节，作者对不同刀具的选取、切削参数的优化给出了非常细致的指导。特别是对于钛合金和镍基高温合金这类难加工材料的经验分享，简直是救了我好几次急。书中不仅有理论推导，更有大量实际工厂中的案例分析，很多细节是教科书里根本学不到的，比如如何处理因残余应力导致的形变，作者的解决方案非常具有操作性。尤其让我印象深刻的是关于增材制造（3D打印）在结构件制造中的应用，作者深入探讨了粉末床熔融技术对零件性能的影响，并对比了不同工艺路线的成本效益。对于我们从事航空航天结构件研发的工程师来说，这本书无疑提供了一个宝贵的参考框架，让我们可以系统地梳理和优化现有的制造流程，提升产品质量和生产效率。

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我刚开始接触模具设计时，对《结构件制造技术》这本书充满了期待，希望它能指导我完成第一个复杂的冲压件项目。读完关于冷热连轧工艺的部分后，我感觉自己的认知被极大地拓宽了。书中对材料流变学在深拉伸过程中的数学建模讲解得极其透彻，即便是一些看似简单的折弯工序，作者也深入剖析了材料在应变梯度下的微观组织变化。我特别欣赏作者在讲解过程中穿插的那些“老工匠的经验之谈”，这些非量化的、基于多年实践的直觉，与严谨的物理公式结合得天衣无缝。有一部分内容专门讲了如何通过优化模具排样来最大限度地减少材料浪费，这个对于控制成本至关重要。这本书的深度，绝非市面上那些浮于表面的工艺介绍能比拟，它更像是资深工艺师的手把手教学，让人学完之后能立刻应用到实际生产线上。

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