传热学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:6.5

装帧:

isbn号码:9787040027068

丛书系列:

图书标签:

• 传热学
• 传热
• 热传递
• 工程热物理
• 传热分析
• 热工
• 传热计算
• 传热原理
• 热交换
• 能源工程

材料科学前沿：新型复合材料的制备与性能研究 作者： 张华，李明，王芳 出版社： 科技动力出版社 出版日期： 2024年5月 ISBN： 978-7-5788-1234-5 --- 图书简介 本书聚焦于当前材料科学领域最为活跃和关键的课题之一——新型复合材料的研发与应用。随着工业、航空航天、能源以及生物医学等领域的快速发展，对材料性能的要求已不再局限于单一材料的范畴，而是转向如何通过精妙的材料设计与复合策略，实现性能的协同增强与功能集成。本书系统地梳理了自21世纪以来，复合材料领域取得的突破性进展，深入探讨了从微观结构调控到宏观性能实现的复杂机制。 全书共分为八章，结构严谨，内容详实，既有扎实的理论基础介绍，又有大量前沿的研究案例分析。本书旨在为材料科学、化学工程、机械工程及相关交叉学科的高年级本科生、研究生以及科研工作者提供一本兼具理论深度和实践指导意义的参考书。 --- 第一部分：复合材料基础理论与设计原则 (第1-2章) 第1章：复合材料的结构与分类：基础架构的再认识 本章首先回顾了经典复合材料的定义、历史沿革及其在现代工程中的战略地位。重点剖析了增强相（纤维、颗粒、片状物）与基体相（聚合物、金属、陶瓷）之间的界面行为。我们详细阐述了界面在决定复合材料整体力学、电学及热学性能中的决定性作用。 界面微观相互作用： 深入探讨了化学键合、物理吸附以及机械互锁在界面应力传递中的机制。引入了先进的表征技术，如高分辨透射电镜（HRTEM）和原子力显微镜（AFM）在界面分析中的应用。 多尺度建模： 介绍了用于预测宏观性能的微观力学模型，包括经典的混合法则、叶甫-卡林模型，并引入了有限元分析（FEA）在模拟复杂几何结构应力分布的应用。特别关注了随机取向纤维和颗粒增强体系的有效介质理论。 新型分类体系： 提出了基于功能集成度（Functionally Graded Materials, FGM）和自适应特性（Self-Healing Composites）的新型复合材料分类方法，超越了传统的按基体或增强相划分的范畴。 第2章：性能调控的核心：微结构工程学 微结构是复合材料性能的“基因”。本章将重点放在如何通过精确控制微观结构参数来“编程”材料的宏观响应。 纤维排布与取向的几何优化： 详细讨论了单向、双向、正交以及随机取向对拉伸、弯曲和扭转性能的影响。引入了“纤维路径设计”的概念，用于优化复杂载荷环境下的材料表现。 孔隙率与缺陷的控制： 阐述了气孔在复合材料中对力学性能的劣化机制，并系统介绍了真空辅助树脂传递模塑（VARTM）、缠绕成型等工艺如何实现低孔隙率的制造。 相态演变与生长控制： 针对金属基复合材料（MMC）和陶瓷基复合材料（CMC）中，增强相在高温处理过程中可能发生的相变和二次析出对性能的长期影响，提供了详细的动力学分析和预防策略。 --- 第二部分：先进复合材料的制备技术与工艺优化 (第3-5章) 第3章：聚合物基复合材料（PMC）的创新制造工艺 本章关注于高效率、低成本、高性能聚合物复合材料的制备前沿技术。 湿法与干法增强纤维铺放技术： 对自动化纤维铺放（AFP）和自动山东布（ATL）技术的精度、速度及其对铺层缺陷的控制进行了深入分析。讨论了引入在线质量检测（如超声C扫描）以实时修正工艺参数的重要性。 反应型复合材料体系： 探讨了原位聚合、热塑性复合材料的熔融共混挤出技术。重点解析了热塑性复合材料（如PEEK基、PPS基）因其可回收性和韧性提升，在替代热固性材料中的应用潜力及面临的流动性挑战。 增材制造（3D打印）中的复合材料： 详细介绍了选择性激光烧结（SLS）、熔融沉积成型（FDM）等技术在制备具有复杂内部结构的纤维增强复合材料时的工艺参数优化，特别是层间粘结强度的提升策略。 第4章：金属基与陶瓷基复合材料的高温制备与连接 针对极端环境应用，本章集中于金属基复合材料（MMC）和陶瓷基复合材料（CMC）的复杂制备过程。 金属基复合材料（MMC）： 深入分析了固体扩散法、液相浸渗法以及搅拌铸造法在颗粒或短纤维加入过程中的均匀性控制。着重讨论了基体与增强相之间形成脆性金属间化合物（IMC）的抑制机制，例如采用包覆技术。 陶瓷基复合材料（CMC）： 重点介绍了化学气相渗透（CVI）和多次熔渗透（MLI）技术在制备高密度CMC，尤其是碳/碳（C/C）复合材料中的应用。讨论了如何通过优化涂层设计来提高CMC的抗氧化性和耐烧蚀性能。 复合材料的连接技术： 探讨了传统焊接对复合材料的破坏性，转而研究了胶接（Adhesive Bonding）、机械连接以及复合材料自身的叠层连接技术（如使用增强补丁修复）。 第5章：功能化与智能复合材料的构建 现代材料要求具备响应环境变化的能力。本章探索了如何将传感、驱动或自修复功能集成到结构材料中。 压电与电活性聚合物（EAP）复合材料： 讨论了如何将压电陶瓷颗粒或纳米线嵌入聚合物基体中，以实现结构健康监测（SHM）和能量收集。 相变储能复合材料： 介绍了将相变材料（PCM）微胶囊化并嵌入到结构材料中，以实现热量调控和温度稳定性的方法，这在建筑和电子封装领域至关重要。 自修复机制的设计： 比较了微囊破裂释放修复剂和本征（内在）自修复聚合物体系的优缺点，并分析了修复效率与材料本征性能的平衡点。 --- 第三部分：性能表征、应用与挑战 (第6-8章) 第6章：多场耦合下的性能评估与无损检测 复合材料的性能评估必须考虑多物理场（力、热、电、磁）的相互作用。 力学性能的复杂性： 深入讲解了断裂韧性（特别是层间剪切和穿透断裂）的测试方法。强调了疲劳性能分析，包括S-N曲线的修正和损伤容限设计。 热力学行为与热管理： 讨论了在复杂应力状态下，材料的导热和导热性能如何发生变化。分析了热膨胀系数（CTE）的精确测量及其在异质结构连接中的重要性。 先进无损检测（NDT）技术： 详细阐述了超声波、红外热像、以及X射线层析成像（X-ray Tomography）在探测内部分层、裂纹和孔隙等缺陷方面的应用与局限性。 第7章：关键工程领域中的应用案例深度剖析 本章通过具体的工程实例，展示复合材料如何解决现实世界中的重大技术挑战。 航空航天结构： 以碳纤维增强环氧树脂（CFRP）在飞机机翼、压力壳中的应用为例，分析了其轻量化优势与抗冲击性能的权衡。探讨了复合材料在极端温度和辐射环境下的长期稳定性。 汽车轻量化与碰撞安全： 研究了复合材料在乘用车结构件中的集成，重点分析了吸能结构的设计（如蜂窝和夹层结构）在被动安全方面的表现。 能源存储与转换： 讨论了用于固态电池电解质膜的陶瓷/聚合物复合材料的离子传导机制，以及用于风力发电机叶片的超大尺寸复合材料的制造挑战。 第8章：未来趋势与可持续性挑战 本书的最后一部分展望了复合材料领域即将到来的变革，并正视了其环境影响。 纳米增强与界面革命： 探讨了石墨烯、碳纳米管（CNT）以及粘土纳米片等二维材料在提升复合材料机械、导电和阻燃性能方面的潜力。分析了纳米填料在分散均匀性上的核心难题。 生命周期评估与循环经济： 针对复合材料难以回收的固有问题，系统介绍了化学解聚法、热解法等回收策略的效率与成本分析。提倡“从摇篮到摇篮”的设计理念。 多功能集成系统的发展方向： 展望了基于“材料即系统”的未来趋势，即一个复合材料构件应同时具备结构支撑、能量存储、信息感知和自修复能力。 --- 读者对象与推荐理由 本书内容涵盖了从基础理论到尖端应用的完整链条，特别适合致力于开发下一代高性能结构和功能材料的研究人员。它避免了对某一特定材料（如仅关注热传递机制）的片面深入，而是致力于构建一个全面的复合材料设计、制造与评估的通用框架。书中详实的图表、精确的公式推导以及对前沿技术的敏锐把握，确保了其作为一本独立参考书的价值。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格极其注重逻辑的连贯性和思想的深度挖掘，作者在阐述每一个核心概念时，都会先将其置于一个宏大的物理背景之下，而不是急于抛出公式。我特别欣赏它处理“类比”的方式，它很少使用生硬的比喻，而是通过层层递进的推理链条，引导读者自然而然地达到理解的彼岸。例如，在介绍某一热量传递机制时，作者首先回顾了相关的能量守恒定律，然后逐步引入边界条件的影响，最后才给出精确的数学描述，这种“由宏观到微观，由定性到定量”的叙事节奏，让人感觉每一步学习都走得踏实而有力。读完一个章节，我总有一种茅塞顿开的感觉，好像是自己通过严密的思考“推导”出了结论，而不是被动地接受知识灌输。这对于培养批判性思维和解决问题的能力，无疑是极大的助益。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验的角度来看，作者在维护学术严谨性与保持文本亲和力之间找到了一个绝妙的平衡点。虽然主题非常专业，但书中并未充斥着过于晦涩难懂的“行话”，关键术语的首次出现都会有清晰且富有洞察力的定义，后续的引用也非常规范。此外，书中穿插的一些小插曲或历史背景介绍，虽然不直接影响核心公式的推导，却极大地丰富了阅读的趣味性。它们像是知识的“调味剂”，时不时地提醒我们，这些看似冰冷的物理定律背后，是科学家们漫长而充满探索精神的研究历程。这种平衡处理，使得这本书既能满足顶尖学者的参考需求，也能陪伴工程专业的学生度过最艰难的入门阶段，是一本真正意义上的“常读常新”的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设置简直是“魔鬼级别”的挑战，但也是其价值的核心所在。它们绝对不是那种只考察你是否记住公式的简单代入题。很多题目都要求读者对现有模型进行修正、扩展，甚至需要结合其他学科的基础知识进行跨域分析。我记得有一道关于非稳态传热的习题，需要结合傅里叶级数展开来处理周期性的边界激励，这对我来说是一个不小的考验，也迫使我不得不重温了高等数学中的相关内容。这种习题设计哲学，似乎在向读者传达一个信息：真正的工程问题很少是“标准件”，它们需要的是灵活的思维和深厚的功底。虽然做起来很费力，耗费的时间也比预期的要长得多，但每攻克一道难题，获得的成就感和对知识掌握的深度都是无可替代的，它真正训练的是“深度思考”的能力，而不是“解题速度”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了那种沉稳的深蓝色调，配上手绘的、带有古典韵味的流体线条图案，立刻就给人一种严谨又不失艺术感的专业气息。内页的纸张质地也非常考究，不是那种光滑的反光纸，而是略带磨砂感的米白色纸张，长时间阅读下来眼睛不容易疲劳。排版布局上看得出编辑团队的用心，章节标题和正文的字号、行间距都拿捏得恰到好处，即便是复杂的公式和图表也能清晰地呈现在读者面前。尤其是那些示意图，线条流畅，标注清晰，即便是初次接触这个领域的读者，也能通过这些图示迅速建立起对抽象概念的直观认识。光是翻阅这本书，就感觉像是在进行一次精心策划的学术之旅，每一个细节都在无声地传递着“专业”与“品质”的讯息。这绝不是那种随便印印了事的技术手册，它更像是一件工艺品，值得珍藏在书架上，时不时地拿出来品味一番。

评分☆☆☆☆☆

与其他同类教材相比，这本书在案例分析和工程应用的广度上显得尤为突出，它显然是为那些未来想将理论付诸实践的工程师和研究人员量身打造的。书中的案例并非只是简单的习题堆砌，而是选取了来自不同工业领域、具有代表性的真实问题。从航空航天器表面的热防护设计，到复杂热交换器的优化布局，再到微电子器件的散热管理，这些例子都紧密结合了最新的行业动态和技术挑战。更难能可贵的是，作者在分析这些案例时，不仅仅展示了如何应用已学公式，更深入探讨了设计决策背后的权衡取舍——例如，是牺牲效率来换取更高的安全性，还是在成本受限的情况下寻求最佳的能效比。这种将理论与现实世界紧密咬合的处理方式，让枯燥的定律瞬间鲜活了起来，充满了解决问题的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆