金属工艺学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:郁兆昌

出品人:

页数:216

译者:

出版时间:2006-6

价格:18.70元

装帧:

isbn号码:9787040198010

丛书系列:

图书标签:

• 金属工艺
• 金属材料
• 材料科学
• 机械工程
• 制造技术
• 金属加工
• 工艺学
• 工业技术
• 金属热处理
• 焊接技术

远古的回响与未来的锻造：材料科学的史诗之旅 图书名称： 《文明的熔炉：材料的演变与人类的塑造》 图书简介： 本书并非探讨金属的冶炼与塑性变形，而是带领读者穿越时间的洪流，深入考察人类文明进程中那些至关重要的“物质基础”——材料。我们将目光投向更为广阔的领域，解析一系列非金属材料从自然界中被认知、被利用，直至被精妙设计与合成的复杂历程。 第一部：石器时代的智慧回响——地质构造与早期利用 本书的开篇，我们将追溯人类文明的起点，重点聚焦于硅酸盐材料和碳质材料的早期应用。 首先，我们探讨天然岩石学的奥秘。从非洲大裂谷的燧石（Chert）到美索不达米亚的黏土（Clay），地壳的变迁如何为早期人类提供了生存的工具。我们会详细分析不同岩性的物理特性——例如石英的硬度、玄武岩的韧性，以及它们在原始工具制造中的选择逻辑。这不是简单的矿物学罗列，而是结合考古学证据，阐述环境压力如何驱动人类对材料特性的初步理解。 接着，我们将深入早期陶器的烧制艺术。陶土，这种最常见的硅酸盐矿物复合体，其韧性、可塑性与耐火性的平衡，是原始化学工程的体现。我们将揭示不同温度和气氛下的烧制如何改变黏土的晶体结构（如莫来石的形成），从而影响器皿的强度与气密性。我们还会对比新月沃地与东亚地区在陶器工艺上的地域性差异，探讨文化交流如何影响材料的“配方”。 此外，本书还将专门开辟章节讨论木材与纤维材料的初步驯化。木材作为一种天然的复合材料，其各向异性和生物降解性对早期建筑和航海产生了决定性影响。我们将分析不同树种（如橡木、松木）的细胞结构，以及古代文明如何通过干燥、浸泡等方式延长其使用寿命，这为我们理解生物基材料的潜力提供了历史参照。 第二部：无机化学的革命——玻璃、染料与建筑的宏大叙事 进入青铜时代晚期乃至古典时期，人类对非金属无机材料的掌控达到了新的高度，这直接塑造了建筑美学与信息载体。 玻璃的诞生与光学探索是本卷的核心内容之一。我们将详述埃及和美索不达米亚如何通过石英砂、苏打灰和石灰的混合物，实现二氧化硅熔融的飞跃。重点分析玻璃的过冷液体本质，以及引入金属氧化物（如铜、钴）着色的化学原理。不同于金属冶金的暴力热处理，玻璃的制作是一种精细的固液-液-固相转变的艺术。我们会探讨罗马时代对大面积窗户的突破，以及伊斯兰黄金时代在玻璃器皿装饰技术上的精湛表现。 紧接着，我们转向天然与合成的色彩学。颜料是古代文明记录历史、表达信仰的关键载体。我们将详细剖析如“埃及蓝”（钙铜硅酸盐）、“群青”（Lapis Lazuli的提纯）以及铁氧化物红土的化学结构与稳定性。这部分内容强调的是材料的光吸收与反射特性，以及古代工匠如何通过精确的研磨与固定剂的调配，实现色彩的永恒。 建筑材料的耐久性挑战是本卷的另一大主题。我们将聚焦于罗马混凝土（Opus Caementicium）的奇迹。这种火山灰（Pozzolana）与石灰的混合物，展现出非凡的抗水性和自修复能力。通过现代X射线衍射（XRD）分析，揭示其独特的火山玻璃水化产物——托贝尔石（Tobermorite）的形成机制，并将其与现代波特兰水泥进行对比，探讨材料科学在古代工程中的前瞻性。 第三部：有机高分子的黎明——从天然树脂到合成聚合物的萌芽 本书的下半部分将跨越中世纪的停滞，聚焦于近代早期到20世纪初，人类对有机分子结构的系统性认识，以及由此引发的高分子材料的早期探索。 我们将探讨天然聚合物的早期提炼，例如从天然橡胶树的乳胶中提取的顺-1,4-聚异戊二烯，以及古代文明如何利用天然树脂（如琥珀、虫胶）进行粘合与装饰。这部分的重点在于理解分子链的缠结与交联对材料宏观性能的影响。 随后，我们将进入半合成材料的时代。重点介绍硝化纤维素（赛璐珞）的发明。尽管其初衷是作为象牙替代品，但其爆炸性的潜在风险与早期的可燃性问题，是人类首次直面聚合材料的结构不稳定性。我们将分析硝化过程对纤维素分子链的结构改造，以及它如何催生了现代摄影胶片。 第四部：面向未来的功能性界面——陶瓷、复合材料与智能材料的视野 本书的收官部分将展望材料科学的未来趋势，但视角依然紧扣材料的功能性界面的设计，而非单纯的金属合金优化。 先进陶瓷与热障涂层：我们将深入探讨氧化铝、碳化硅等材料的晶格缺陷控制，以及其在极端温度下的超高强度来源。这部分内容关注的是材料在力学性能与热力学稳定性之间的跨界表现。 复合材料的精妙构建：我们聚焦于纤维增强基体材料（如早期的竹材与黏土复合、后期的玻璃纤维增强塑料）。核心思想在于理解界面粘合力在传递载荷中的关键作用，以及如何通过精确控制纤维的取向来定制材料的各向异性响应。 最后，本书将简要勾勒出智能材料的初步概念，例如形状记忆合金（虽是金属基，但其应用原理涉及相变动力学）以及电活性聚合物的雏形。我们的目的是强调，材料科学的未来在于设计能够对外部刺激（光、电、热、力）做出可预测的、可逆的响应的系统，这正是对古代工匠控制火候、调配颜料的智慧的终极升华。 《文明的熔炉》旨在提供一个宏大叙事，说明材料的选择与创新，始终是推动人类社会结构、艺术表达和技术边界拓展的核心驱动力。它是一部关于“我们如何使用世界”的历史编年史。

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