超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)

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出版时间:1900-01-01
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isbn号码:9787506626545
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  • 超硬材料
  • 磨料磨具
  • 磨削
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  • 材料科学
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  • 高等教育
  • 教材
  • 表面工程
  • 精密加工
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具体描述

《超硬材料制造》 一本关于超硬材料加工工艺与应用的专业教材 在现代工业领域,超硬材料凭借其卓越的硬度、耐磨性、高强度和良好的导热性,已成为支撑高端制造、精密加工和尖端科技不可或缺的关键材料。从航空航天的精密部件到半导体产业的芯片制造,从精密光学器件的抛光到高端刀具的刃磨,超硬材料的应用无处不在,其加工制造技术的研究与发展,直接关系到相关产业的进步与创新。《超硬材料制造》正是这样一本深入浅出、内容详实的专业教材,旨在为读者系统介绍超硬材料的制造原理、加工工艺、设备技术以及在各个领域的应用,为相关专业的学生、研究人员和工程技术人员提供宝贵的知识财富。 本书的编写,紧密围绕“超硬材料制造”这一核心主题,从基础理论到实践应用,层层深入,脉络清晰。 第一部分:超硬材料的奥秘 在本部分,我们将首先揭开超硬材料的神秘面纱。我们将深入探讨几种主要的超硬材料,包括金刚石和立方氮化硼(CBN)。 金刚石: 作为自然界中最硬的物质,金刚石的结构、性质(如超高的硬度、优异的导热性、良好的光学性能)及其独特的物理化学特性将被详细阐述。我们将追溯其形成的历史、地质条件,并重点介绍人工合成金刚石的技术,包括高温高压法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD),深入剖析其合成原理、工艺参数控制以及不同合成方法所制备金刚石的特性差异。 立方氮化硼(CBN): 作为仅次于金刚石的第二硬材料,CBN的晶体结构、物理化学性质,尤其是在高温下的稳定性,以及其与金刚石在应用上的互补性,都将是本部分的重点。同样,我们也将详细介绍CBN的人工合成方法,分析其合成机理和影响因素。 此外,本部分还将简要介绍其他一些重要的超硬材料,如碳氮化硅(SiCN)、碳化硅(SiC)等,概述它们的结构、性能特点以及潜在的应用前景。 第二部分:超硬材料的精密加工 掌握超硬材料的制造技术,不仅仅在于合成,更在于如何将其加工成具有特定形状和功能的工件。这部分内容将聚焦于超硬材料的精密加工方法。 磨削技术: 磨削是超硬材料加工中最为核心和广泛的应用技术之一。我们将详细介绍磨料磨削的原理,包括磨粒去除材料的机理,以及磨料的特性(如粒度、磨料种类、结合剂、气孔率等)对磨削过程的影响。特别是,我们将深入探讨超硬磨料磨削,包括金刚石磨料和CBN磨料在磨削中的应用,以及相应的磨具(砂轮、砂带)设计与制造。我们将详细分析砂轮的选型、磨削工艺参数(如砂轮线速度、工件进给量、磨削深度、冷却润滑)的优化,以及磨削液的作用和选择。 电化学加工(ECM)与电解磨削: 对于某些超硬材料,传统的机械加工方式可能面临效率低下或表面损伤等问题。ECM和电解磨削作为一种非接触式的加工方法,能够有效地加工具有高硬度和高脆性的材料。本部分将阐述其基本原理、电解液的选择、电极设计以及工艺参数对加工精度和效率的影响。 激光加工: 激光的高能量密度和精确控制能力,使其成为加工超硬材料的另一有力工具。我们将介绍不同类型的激光(如Nd:YAG激光、CO2激光、飞秒激光)在超硬材料加工中的应用,分析激光烧蚀、熔化、蒸发等作用机理,以及激光加工在切割、钻孔、表面改性等方面的优势和挑战。 其他加工方法: 除上述方法外,本书还将触及超声波加工、离子束刻蚀等新兴的超硬材料加工技术,介绍它们的原理和适用范围。 第三部分:超硬材料加工设备与发展趋势 高效、精准的加工设备是实现超硬材料制造目标的基础。 磨削设备: 我们将介绍各类用于超硬材料磨削的磨削机床,包括万能磨床、平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、坐标磨床等,并重点介绍针对超硬材料加工的特殊设计,如高刚性结构、高精度主轴、先进的冷却系统等。 在线检测与监控技术: 为了保证加工质量,实时监控和检测必不可少。本部分将介绍用于超硬材料加工的在线测量技术,如力传感器、声发射传感器、视觉检测系统等,以及它们在监控磨削状态、判断砂轮磨损、检测工件尺寸等方面的作用。 智能化与自动化: 随着工业4.0的发展,超硬材料加工正朝着智能化、自动化方向发展。我们将探讨数控(CNC)技术在超硬材料加工中的应用,以及机器人辅助加工、智能排屑系统、磨具修整与补偿技术等最新发展趋势。 第四部分:超硬材料在各领域的应用 超硬材料的优越性能使其在诸多领域展现出巨大的应用潜力。 切削工具: 金刚石和CBN刀具在金属切削、硬质合金切削、铸铁切削等方面具有无可比拟的优势,能够显著提高加工效率和表面质量。我们将深入分析超硬刀具的设计、制造工艺以及在不同材料加工中的应用案例。 磨削工具: 超硬磨料在砂轮、砂带、珩磨条等磨具中的应用,极大地提升了磨削效率和精度,是精密加工不可或缺的组成部分。 耐磨构件: 超硬材料的耐磨性使其成为制造轴承、密封件、喷嘴、模具等耐磨构件的理想材料。 光学与电子器件: 金刚石作为良好的光学窗口材料和散热材料,在红外光学、高功率电子器件散热方面具有重要应用。 地质勘探与采矿: 金刚石和硬质合金钻头在石油钻探、矿山开采等领域发挥着关键作用。 总结 《超硬材料制造》不仅是一本教材,更是一扇通往精密制造世界的大门。本书力求通过详实的内容、清晰的逻辑、丰富的图表和实际的应用案例,帮助读者构建起完整的超硬材料制造知识体系。无论您是初涉此领域的学生,还是希望提升专业技能的工程师,亦或是探索新技术的研发人员,本书都将为您提供宝贵的指导和启发,共同推动超硬材料制造技术向更高、更精、更广阔的领域迈进。

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读后感

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用户评价

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读到《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》这个书名,我的脑海里立刻浮现出实验室里那些闪耀着金属光泽的精密仪器,以及那些被磨削得如同镜面般光滑的工件。我是一名对精密制造充满热情的在读研究生,我的研究方向虽然偏向于先进陶瓷,但对于超硬材料在精密加工领域的应用,我一直保持着高度的关注。我知道,要实现纳米级的加工精度,超硬材料磨料和磨具是不可或缺的。这本书,从其教材的定位来看,应该会系统地梳理超硬材料的发展历程、分类以及各自的特性。我特别希望能深入了解不同类型超硬材料的微观结构和性能之间的内在联系。例如,金刚石的sp3杂化轨道如何赋予其无与伦比的硬度和导热性?立方氮化硼的晶格缺陷对它的韧性和热稳定性又有什么影响?这些基础知识的扎实掌握,是我进行后续研究的基础。更令我兴奋的是,教材中包含了“磨料磨具磨削”这一部分。我希望它能详细介绍各种磨削技术,比如砂轮磨削、珩磨、研磨以及超声波辅助磨削等,并分析在这些技术中,如何根据加工对象和精度要求,选择最优的超硬材料磨料和磨具。例如,在加工高硬度合金时,应该如何选择合适的金刚石砂轮?在抛光光学元件时,又该如何配置超硬材料的抛光液?我希望能在这本书中找到关于磨削机理的深度解析,以及如何通过优化工艺参数来提高磨削效率和加工质量的实用方法。此外,对于一些新兴的磨削技术,比如电化学机械磨削(ECMP)或激光辅助磨削,如果书中能有所提及,那就更完美了。

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《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》这个书名,瞬间点燃了我内心对科学探索的火花。我是一名热爱知识的普通读者,虽然我的专业背景并非工程技术领域,但我一直对那些能够改变世界的硬核科技充满好奇。我喜欢阅读那些能够帮助我理解事物本质的书籍,而“超硬材料”这个词,本身就充满了力量和神秘感。我脑海中会想象,是什么样的奇妙过程,能够将碳元素转化为比钢铁硬度高出数倍的金刚石?又是什么样的技术,能够将氮和硼元素巧妙地结合,创造出立方氮化硼这种同样了不起的材料?我期待这本书能够用生动有趣的语言,为我揭示这些超硬材料的“诞生记”。我希望它能介绍这些材料的化学组成、晶体结构,以及它们为什么会拥有如此惊人的硬度和耐磨性。我更想了解,这些材料是如何被“制造”出来的。书中的“制造”二字,在我看来,蕴含着精妙的工艺和严谨的科学。我希望它能介绍不同的制造技术,比如高温高压法、化学气相沉积法等等,并用通俗易懂的方式解释这些方法的原理和操作步骤。对于“磨料磨具磨削”这个副标题,虽然我可能不直接操作这些工具,但我仍然希望能了解它们的重要性。我知道,磨削是一种非常精密的加工方式,而超硬材料制成的磨具,更是其中的佼佼者。我希望能知道,这些磨具是如何工作的?它们是如何通过磨削来改变物体形状和表面的?这本书是否能让我明白,为什么在许多高端制造领域,都离不开超硬材料磨具的参与?我希望这本书能为我打开一扇了解现代工业基础的新窗口,让我对那些默默支撑着我们生活和科技进步的材料和技术,有更深层次的理解。

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作为一名在工业界摸爬滚打了多年的技术工程师,我对“超硬材料制造”这个名字感到异常亲切,同时又带着一丝敬畏。在我的职业生涯中,我多次接触到由金刚石、立方氮化硼等超硬材料制成的切削刀具、磨削砂轮以及抛光膏。这些材料的卓越性能,无疑极大地提升了我们产品的精度和生产效率。然而,对于它们是如何被制造出来的,我却始终处于一种“知其然,不知其所以然”的状态。我非常好奇这本书是否能为我揭示这些超硬材料背后隐藏的科学原理和制造工艺。例如,在高温高压(HPHT)法合成金刚石的过程中,需要控制哪些关键的工艺参数?CVD(化学气相沉积)法在制备大尺寸金刚石薄膜时,又面临哪些技术挑战?立方氮化硼的制备,其反应机理又是怎样的?我对这些细节充满了求知欲。更重要的是,这本书作为一本“高等学校磨料磨具磨削教材”,我期待它能深入讲解如何将这些超硬材料转化为高性能的磨料和磨具。磨料的粒度分布、晶形、结合剂的选择,以及磨具的结构设计,这些都直接影响到磨削的效果。我希望书中能提供一些关于如何优化磨料磨具性能的指导,比如如何提高磨削效率、降低磨损率,以及如何实现更低的表面粗糙度。同时,我也想了解在各种磨削工艺中,如何选择最适合的超硬材料磨料和磨具,比如针对不同材料的切削,是选择金刚石还是立方氮化硼?粗磨和精磨分别需要什么样的磨具?这本书是否能为我提供一套系统的理论框架和实践指导,帮助我在工作中做出更明智的决策,进一步提升我们企业的技术水平。

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读到《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》这个书名,我立刻联想到了在现代工业,尤其是精密加工领域,那些不可或缺的“硬汉”。我是一名对先进制造技术充满好奇的业余爱好者,虽然不是科班出身,但我一直关注着材料科学和制造业的发展。我知道,从汽车零部件的加工到高端电子产品的制造,再到航空航天领域的精密零件,都离不开超硬材料的身影。我希望这本书能够为我揭示这些材料的“诞生秘辛”。我期待它能详细介绍各种超硬材料的合成途径,比如人造金刚石的工业化生产是怎么实现的?书中是否会提及不同的压力和温度条件对金刚石晶体结构和性能的影响?立方氮化硼的生产工艺又有哪些独特的之处?我对这些问题的答案充满了期待。此外,教材中“磨料磨具磨削”的副标题,也让我对这本书的内容充满了想象。我知道,磨削是一种非常重要的加工方法,而超硬材料制成的磨料和磨具,则是磨削加工的“利器”。我希望这本书能解释,为什么这些超硬材料能够成为高效的磨料?它们是如何被加工成各种形状的磨具的?书中是否会介绍不同类型的磨削工艺,比如外圆磨削、平面磨削、内圆磨削等,以及在这些工艺中,如何选择合适的超硬材料磨料和磨具?我希望这本书能用一种相对易懂的方式,为我讲解这些技术背后的原理,让我能够更好地理解现代制造业的精髓,并且能够为我的知识库添砖加瓦。

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这本书名《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》一出现,就立刻点燃了我内心深处对材料科学那份久违的热情。我是一名材料工程专业的本科生,虽然我的主修方向并非超硬材料,但通过课堂上老师零星的提及,以及在实验室接触到一些金刚石刀具和陶瓷砂轮的样品,我对这类材料在现代工业中的重要性有了初步的认识。想象一下,那些能够切割钢铁、抛光精密部件的工具,它们的制造过程该是多么精妙和复杂!这本书,从书名上来看,似乎就如同打开了一扇通往这个神秘领域的大门。我尤其期待它能深入浅出地讲解超硬材料的各种合成方法,比如人造金刚石的CVD和HPHT技术,以及立方氮化硼的制备工艺。当然,作为一本教材,它必然会包含大量的理论知识,比如超硬材料的晶体结构、力学性能、热学性能以及化学稳定性等等。但我更关注的是,它是否能够将这些理论与实际应用紧密结合起来。书中的“磨料磨具磨削”部分,更是让我充满期待。我一直觉得,磨削加工虽然看似基础,但却是实现高精度、高效率制造的关键环节。能否巧妙运用超硬材料制成的磨料磨具,直接决定了最终产品的质量和生产成本。这本书能否为我揭示其中的奥秘,讲述如何选择合适的超硬材料磨料,如何设计高效的磨削工艺,以及如何评估磨削过程中的关键参数,这些都是我迫切想要知道的。我希望它能提供一些实际的案例分析,比如在航空航天、汽车制造、电子信息等领域,超硬材料及其磨具是如何发挥关键作用的。甚至,我希望它能触及一些前沿的研究方向,比如新型超硬材料的开发,以及智能磨削技术的应用。总而言之,这本书在我看来,不仅仅是一本教科书,更是一本通往未来制造业核心技术的指南。

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作为一名在材料应用领域工作的研究人员,我对于《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》这个书名感到非常兴奋,因为它直击了我们日常工作中经常会遇到的核心技术难题。虽然我的工作主要集中在材料的性能表征和应用开发,但我深知,材料的制造过程对其最终性能有着决定性的影响。因此,我非常渴望能有一本全面、深入的教材,能够系统地梳理超硬材料的制造技术。我希望这本书能够详细介绍当前主流的超硬材料制备方法,例如金刚石的HPHT合成和CVD生长,以及立方氮化硼的烧结和成型。我特别关注书中是否会深入探讨这些工艺的微观机理,例如在HPHT过程中,催化剂的作用机制,以及CVD过程中,前驱体分解和晶体生长的动力学过程。此外,我希望这本书能对各种制造方法的优缺点进行比较分析,并介绍它们在不同应用场景下的适用性。例如,哪种方法更适合制备大尺寸单晶金刚石?哪种方法在制备金刚石薄膜时具有更高的生长速率和质量?另一方面,教材中关于“磨料磨具磨削”的部分,也引起了我极大的兴趣。我知道,磨削是实现精密加工的关键工艺,而超硬材料磨具在其中扮演着至关重要的角色。我希望书中能详细介绍不同类型超硬材料磨料的制备和性能,以及如何根据不同的磨削对象和加工要求,选择合适的磨料粒度、晶形和表面处理方法。同时,我也希望了解超硬材料磨具的制造工艺,包括结合剂的选择、成型方法以及固结方式,并希望书中能提供一些关于如何优化磨具结构和性能的理论指导,例如如何提高磨具的自锐性、降低磨削力,以及延长磨具的使用寿命。

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当我在书店的架子上看到《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》时,一种油然而生的亲切感油然而生。我是一名退休的老工程师,曾在中国机械制造业的最前沿工作了近四十年,亲历了中国制造业从模仿到创新的巨大变革。在我的职业生涯中,我参与了许多大型精密机械设备的研发和生产,而超硬材料以及它们制成的磨具,一直是我们在追求极致精度和效率时不可或缺的“利器”。我至今仍清晰地记得,在加工航空发动机的关键部件时,对磨削精度有着近乎严苛的要求,而正是那些由超硬材料制成的砂轮,帮助我们一次又一次地攻克了技术难关。这本书名,唤醒了我对那些峥嵘岁月的记忆,也勾起了我深入了解这些神奇材料制造过程的强烈愿望。我希望这本书能够系统地介绍超硬材料的种类,从最耳熟能详的金刚石,到立方氮化硼,再到可能还有一些更新型的超硬材料。我更期待它能详细阐述这些材料的制备方法,特别是那些能够实现大规模工业化生产的技术,比如HPHT和CVD。我希望看到对这些技术的工艺流程、关键设备以及所面临的挑战的深入分析。同时,对于“磨料磨具磨削”这一部分,我充满了浓厚的兴趣。我希望它能回顾磨削技术的发展历程,并着重介绍超硬材料在其中扮演的角色。我想知道,如何才能设计出性能更优越、寿命更长的超硬材料磨具?如何根据不同的工件材料和加工要求,选择最合适的磨削工艺和参数?这本书是否能为年轻一代的工程师们提供一套扎实的理论基础和丰富的实践经验,帮助他们更好地掌握这门技术,推动中国制造业的持续进步?

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当我看到《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》这本书名时,我便心生一股强烈的学习冲动。我是一名即将步入大学校园的新生,对机械工程和材料科学抱有极大的兴趣。我听说,在许多高精尖的工业领域,超硬材料扮演着举足轻重的角色,它们是实现精密加工和高效生产的关键。因此,我希望通过这本书,能够对超硬材料有一个全面而深入的认识。我期待书中能从最基础的概念讲起,例如什么是超硬材料,它们有哪些主要的种类?金刚石和立方氮化硼的独特之处在哪里?我希望它能解释这些材料为什么如此坚硬,以及它们的分子结构是如何赋予它们这些神奇属性的。更重要的是,我希望这本书能够详细地介绍这些超硬材料是如何被“制造”出来的。我很好奇,在实验室和工厂里,人们是如何通过高温、高压或者其他特殊的化学反应,将普通的元素转化为这些价值连城的材料的?书中是否会涉及一些具体的制造工艺,比如CVD(化学气相沉积)和HPHT(高温高压)技术?我希望它能用易于理解的方式,将这些复杂的制造过程呈现在我的面前。另外,书名中“磨料磨具磨削”的部分,也引起了我的极大兴趣。我知道,磨削是机械加工中一种非常重要的技术,而超硬材料制成的磨具,则是实现高精度磨削的“秘密武器”。我希望这本书能告诉我,为什么超硬材料是制造磨具的理想材料?它们是如何被加工成各种砂轮、磨头,然后用于磨削工件的?书中是否会介绍一些常见的磨削方法,以及如何根据不同的加工需求,选择合适的超硬材料磨料和磨具?我对这本书充满了期待,希望它能为我打下坚实的专业基础,激发我对材料科学和机械制造的更多热情。

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《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》这个书名,就像一个充满科技感和力量的符号,立刻吸引了我的目光。我是一名在大学里教授材料科学课程的教师,我的学生经常会问到关于超硬材料的问题,但要给出一个系统、全面的解答,往往需要查阅大量的文献和参考资料。这本书的出现,无疑为我提供了一个理想的教学辅助工具。我非常期待它能提供一个清晰、逻辑严谨的框架,系统地介绍超硬材料的种类、特性以及制造工艺。我希望书中能够深入阐述金刚石和立方氮化硼等经典超硬材料的晶体结构、物理化学性质,以及它们与应用性能之间的关联。同时,我也期待它能涵盖一些新型超硬材料的最新研究进展,比如碳氮化硅、硼碳化物等。在制造工艺方面,我希望这本书能详细介绍各种制备技术,包括它们的原理、关键设备、工艺参数控制以及可能面临的挑战。例如,对于CVD金刚石的生长,我希望看到关于基底准备、反应气体配比、基底温度和气体压力对生长速率和晶体质量影响的详细分析。而对于磨料磨具磨削部分,我更希望它能为我的学生们提供关于如何选择和使用超硬材料磨具的实践指导。我希望书中能介绍各种磨削技术,比如高效平面磨削、精密滚压加工、或者对难加工材料的特种磨削方法,并分析在这些工艺中,超硬材料磨料和磨具的选择原则、磨削参数优化以及磨具的修整和维护方法。此外,如果书中能包含一些典型的工程案例分析,或者关于超硬材料在汽车、航空航天、能源等领域应用的介绍,那就更具参考价值了。

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《超硬材料制造(高等学校磨料磨具磨削教材)》——这个书名精准地击中了我的研究兴趣点。我是一名专注于微纳制造和先进加工技术的研究员,长期以来,我一直致力于探索如何利用新型材料和工艺来突破传统加工能力的瓶颈。超硬材料,凭借其卓越的硬度、耐磨性和导热性,在微细加工、精密抛光以及超精密机械制造等领域展现出巨大的潜力。我非常期待这本书能提供一个关于超硬材料制造技术的全面视角,特别是在工业化生产和规模化应用方面。我希望书中能够深入探讨不同超硬材料(如金刚石、立方氮化硼、以及一些碳化物、氮化物复合材料等)的制备机理和关键技术,例如,在CVD金刚石薄膜生长过程中,如何精确控制晶体生长速率、晶体取向和杂质含量,以满足特定微纳加工的需求?在HPHT金刚石合成中,如何优化催化剂体系和工艺参数,以获得具有特定形貌和尺寸分布的超硬磨料?我期望书中能提供一些关于先进制造技术,如激光辅助加工、电化学机械加工(ECMP)或超声波辅助磨削在超硬材料制备和应用中的最新研究成果和发展趋势。此外,对于“磨料磨具磨削”这一部分,我尤其关注如何将这些超硬材料转化为高性能的微纳加工工具。我希望书中能详细介绍各种微纳磨削技术,例如化学机械抛光(CMP)的原理,以及在CMP过程中,超硬材料磨料在抛光液中的分散、迁移和磨损行为。我还希望看到关于如何设计和制造用于超精密加工(如半导体晶圆抛光、光学元件研磨)的超硬材料磨具,包括磨粒的尺寸控制、表面改性以及磨具基体的选择和制备。这本书如果能提供一些关于这些技术的理论模型和实验验证,将极大地帮助我开展下一步的研究工作。

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