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出版者:科学出版社

作者:P.3.瓦利耶夫

出品人:

页数:164

译者:

出版时间:2006-3

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030156433

丛书系列:

图书标签:

• 纳米材料
• 塑性形变
• 剧烈塑性形变
• 材料科学
• 金属材料
• 微观结构
• 力学性能
• 纳米技术
• 材料加工
• 晶体塑性

《剧烈塑性形变纳米材料》 这是一部深入探讨纳米材料塑性形变机制、加工工艺及其在高端技术领域应用的开创性著作。本书系统阐述了在极高应变速率、大应变幅度作用下，纳米材料如何展现出独特的形变行为，并由此引发一系列性能的显著提升。 核心内容概览： 塑性形变理论与微观机制： 本书首先回顾并深化了宏观塑性形变理论在纳米尺度上的适用性。重点解析了纳米材料中位错运动、晶界滑移、孪晶形成以及空位聚集等微观机制如何在剧烈塑性形变过程中扮演关键角色。通过引入先进的计算模拟方法和高分辨率表征技术，揭示了应变速率、温度、应力集中等因素对这些微观过程的动态调控作用。特别关注了纳米晶材料中，由于晶粒尺寸效应，晶界滑移成为主导的塑性流动机理，以及在剧烈形变下晶界结构和界面能的变化对材料强韧性的影响。 剧烈塑性形变的加工技术： 本书详细介绍了实现纳米材料剧烈塑性形变的多种先进加工技术。这包括但不限于： 高压扭转 (HPT)： 重点分析了HPT工艺参数（如施加压力、扭转角度、转速）如何影响材料的晶粒细化、亚结构演变和位错密度。讨论了不同材料体系（如金属、合金、陶瓷）在高压扭转下的形变特征和性能变化。 等通道转角压（ECAP）： 深入探讨了ECAP过程中的应变路径、模具设计以及其对材料微观结构均匀性和各向异性的影响。阐述了如何通过多次ECAP来进一步细化晶粒并优化材料的强化效果。 轧制、锻造及挤压等传统塑性加工技术的纳米化改造： 分析了如何通过精确控制变形量、温度和应变速率，将这些传统工艺应用于制备高性能纳米材料。 冲击载荷与超塑性加工： 探讨了冲击波加载、爆炸成型等技术在瞬时引发材料剧烈塑性形变方面的潜力，以及在特定条件下利用超塑性行为实现复杂形状精密成型的可能性。 材料性能的显著提升： 剧烈塑性形变赋予纳米材料一系列优异的力学和物理性能。本书将详细论述： 强度与硬度的大幅提高： 解释了Hall-Petch效应在纳米材料中的强化机制，以及通过细化晶粒、引入高密度位错和孪晶等手段实现的超高强度。 韧性与延展性的改善： 重点探讨了如何通过优化形变路径、控制微观组织，例如通过引入韧性相或优化晶界弱连接，来克服纳米材料普遍存在的脆性问题，实现强度与韧性的协同提升。 其他性能： 讨论了剧烈塑性形变对材料电学、磁学、催化以及耐磨损、耐腐蚀等性能的影响，并阐明其背后的微观机制。例如，纳米晶界的高比表面积和特殊的电子结构可能带来的催化活性增强，以及形变诱导的相变对磁性能的调控。 应用前景与挑战： 本书最后展望了剧烈塑性形变纳米材料在航空航天、汽车制造、能源储存、生物医学工程、电子器件等领域的广阔应用前景。同时，也客观分析了当前面临的挑战，包括大规模生产的经济性、长期稳定性、加工过程的精度控制以及与其他材料的复合设计等问题，并为未来的研究方向提供了宝贵的启示。 《剧烈塑性形变纳米材料》适合材料科学、机械工程、物理学等领域的科研人员、工程师、研究生以及对高性能纳米材料感兴趣的读者。本书以严谨的科学态度、丰富的实验数据和深入的理论分析，为理解和应用这一前沿领域提供了坚实的基础。

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这本书的价值，在于它提供了一种全新的观察和解构材料性能的哲学视角。我通常阅读专业书籍是为了获取知识点，但这本书更像是在重塑我的思维模式。作者似乎有一种将复杂性简化而不失精度的魔力。我尤其欣赏它在讨论“多尺度耦合”问题时的处理方式，它没有机械地堆叠不同尺度的模型，而是提出了一种迭代的、相互影响的框架，使得从原子尺度的电子结构到宏观的疲劳寿命预测，能够被统一在一个连贯的逻辑链条中。书中关于“界面工程”的论述，已经超越了传统的“增强相”概念，深入到如何主动设计和调控界面能，以实现材料的自修复或形状记忆等功能，这非常具有前瞻性。我感觉自己读完后，看材料的眼光都变得不一样了，不再是孤立地看待晶粒、位错或析出相，而是将它们视为一个动态、相互作用的复杂系统的一部分。这本书非常适合那些希望跳出现有研究范式，寻求真正创新突破的科研人员。它需要的不仅是时间，更需要一种开放的心态去接受和内化这种深刻的系统性思维。

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这本书给我的感觉，更像是一份来自顶尖实验室的内部技术报告合集，充满了探索前沿的锐气和不妥协的求真精神。我主要是在周末的安静时间里阅读，发现这本书的叙事节奏非常沉稳，没有那种为了吸引眼球而设置的耸人听闻的标题或夸大的说法，一切都基于扎实的实验数据和公认的物理原理。它的贡献之一在于系统性地整合了过去二十年间分散在不同期刊中的关键研究成果，并形成了一个统一的分析框架。例如，它对“孪晶界”在塑性变形中的角色进行了前所未有的细致分类和对比研究，这对于优化我们的轧制工艺参数非常有帮助。我发现在处理那些涉及高应变率和动态恢复过程的章节时，作者的叙述具有一种近乎诗意的精确性，仿佛能透过文字直接看到材料内部原子层面的微小颤动和重排。这本书的参考文献列表详实到令人敬佩，几乎涵盖了该领域所有里程碑式的论文，这使得它在查找特定历史背景或深入挖掘某个子课题时，成为了一个不可或缺的“索引”。对于研究生来说，这简直是一部浓缩版的“如何做高质量材料研究”的范本。

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我是一位工艺工程师，日常工作更偏向于车间现场的实际操作和快速解决生产中的突发问题。坦白说，我对那些过于理论化的书籍通常敬而远之，因为很多时候它们与现实中的设备限制和材料不均匀性存在巨大鸿沟。然而，这本书却让我感到意外的亲切。它并非回避理论，而是非常务实地将理论与工程实践紧密结合。比如，在讨论如何通过控制冷却速率来影响最终晶粒尺寸时，书中不仅给出了热力学计算，还附带了实际反应堆的温度曲线图，甚至提到了不同炉体设计对结果的微小影响。这种对“工程细节”的关注，是很多纯理论著作所缺乏的。它帮助我理解了为什么在实验室中看似完美的制备方案，在放大到工业规模后会遭遇挫折，核心往往在于对“非平衡态”过程的控制不足。这本书对于“材料失效分析”部分的探讨也极为深刻，它不满足于指出失效点，而是追溯到从材料铸锭到最终成型过程中每一个可能引入微观缺陷的环节，这种全流程的审视角度让人耳目一新，极大地提升了我对质量控制的敏感度。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了一种哑光质感的深蓝色，上面点缀着一些仿佛金属微观结构般的银色线条，非常具有科技感和专业性。拿到手里沉甸甸的感觉，就知道内容肯定非常扎实。我本来是想找一本关于新型复合材料加工工艺的参考书，这本书的目录扫了一眼，涉及了大量的材料学基础理论，特别是关于晶体结构和缺陷控制的章节，内容讲得非常透彻，即便是初次接触这个领域的人，也能通过清晰的图示和循序渐进的阐述，快速建立起一个扎实的理论框架。作者在解释那些复杂的物理模型时，常常会引用最新的实验数据来佐证，这让书本的内容充满了说服力。比如，关于高熵合金在极端温度下的力学响应分析，不仅仅是停留在理论推导上，还结合了先进的计算模拟结果，使得抽象的概念变得具体可感。我尤其欣赏它在基础理论和实际应用之间的平衡把握，感觉像是读了一本既能打基础又能指导前沿研究的工具书。唯一的小遗憾是，某些涉及复杂数学推导的部分，如果能再多提供一些详细的步骤解析，对于我这种偏向应用研究的读者来说会更加友好。但总的来说，作为一本深入探讨材料微观行为的专著，它的深度和广度都超出了我的预期，绝对是值得反复研读的佳作。

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老实说，我是在一个偶然的学术会议后被推荐这本书的，当时的主题刚好触及到一些超细晶体材料的制备难题。我带着一点点怀疑的态度翻开了这本书，结果很快就被它严谨的逻辑和清晰的论证结构所吸引。这本书的排版非常精良，字体大小适中，注释和引用部分也处理得井井有条，阅读体验极佳，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。我重点关注了其中关于“梯度结构”材料的部分，作者非常巧妙地将热力学驱动力、动力学过程与宏观性能联系起来。它不像一些教科书那样枯燥地堆砌公式，而是通过大量精心绘制的示意图，将材料内部不同尺度的变化过程可视化，这对于理解材料在应力作用下的演变机制至关重要。我特别喜欢它对“本征性能”和“尺寸效应”的区分论述，这一点在很多现有文献中往往是混淆不清的。这本书深入探讨了界面在材料整体性能中扮演的关键角色，特别是对晶界扩散和位错运动的影响分析，可以说是鞭辟入里。它为我后续设计新型纳米尺度功能材料提供了一个全新的思路和理论指导，让我意识到许多“经验主义”的做法背后，其实都有着深刻的物理规律支撑。

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