无损检测与评价手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国石化

作者:赫利尔

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:2005-12

价格:78.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787801649829

丛书系列:

图书标签:

• 无损检测
• NDT
• 材料评价
• 质量控制
• 工程检测
• 失效分析
• 结构健康监测
• 工业检测
• 检测技术
• 可靠性工程
• 安全工程

《面向21世纪的高级材料科学与工程前沿》 （图书简介） 导言：材料科学的革新与挑战 自工业革命以来，材料一直是推动人类文明进步的核心驱动力。从青铜器的冶炼到硅基半导体的诞生，每一次材料科学的飞跃都伴随着生产力的巨大提升和生活方式的根本变革。然而，进入21世纪，我们面临着前所未有的挑战：能源危机、环境污染、极端工况下的可靠性需求以及对更高性能、更轻量化、更具可持续性材料的迫切渴望。这些挑战要求材料科学家和工程师必须超越传统的经验主义，深入探索材料的微观结构、原子尺度行为与宏观性能之间的复杂联系。 本书《面向21世纪的高级材料科学与工程前沿》正是在这样的时代背景下应运而生。它并非传统意义上的材料性能手册或基础力学教材，而是聚焦于当前材料科学研究中最活跃、最具颠覆性的交叉学科领域和新兴技术平台。本书旨在为高年级本科生、研究生、科研人员以及致力于技术创新的工程师提供一个广阔的视野和深入的理论框架，以应对未来几十年工业界和基础研究的需求。 第一部分：原子尺度与多尺度设计 本部分深入探讨了材料设计从原子层面开始的全新范式。我们不再仅仅依赖于冶金或化学反应的试错法，而是通过精确的计算模拟和先进的表征技术，实现“按需设计”材料。 第一章：计算材料学与第一性原理模拟 本章详述了密度泛函理论（DFT）在预测新材料电子结构、相变和反应动力学中的应用。重点讨论了高通量计算筛选、机器学习辅助的材料基因组计划（Materials Genome Initiative, MGI）中的数据驱动策略，以及如何利用这些工具来预测传统实验难以企及的极端条件下的材料稳定性。 第二章：界面与晶界工程 材料的宏观性能往往由其内部的缺陷和界面决定。本章详细分析了晶界结构（如高角度晶界、孪晶界）对力学性能、电学特性和腐蚀敏感性的影响。我们引入了先进的薄膜沉积技术（如原子层沉积ALD、分子束外延MBE），探讨如何精确控制界面原子排列，以实现超高的界面能带匹配或设计新型异质结构。 第三部分：功能化与智能材料系统 现代材料不再是静态的结构支撑件，而是具备感知、响应和自修复能力的复杂系统。本部分着重介绍了那些能与环境进行信息交互的“智能”材料。 第三章：自适应与刺激响应材料 本章聚焦于形状记忆合金（SMA）、电活性聚合物（EAP）和磁流变液。详细阐述了这些材料的本构关系、迟滞效应以及在柔性机器人、智能传感器和微流控设备中的应用潜力。特别关注了光热响应材料和自修复聚合物网络的化学机理和耐久性挑战。 第四章：生物电子学与植入材料 随着生物医学工程的飞速发展，对生物相容性、可降解性以及与神经系统接口兼容的材料需求日益增加。本章探讨了水凝胶的生物力学特性、导电聚合物在神经电极中的应用，以及3D生物打印技术中对生物墨水流变学特性的精确调控。 第三部分：极端环境下的材料行为与性能极限 在航空航天、核能以及深海探测等领域，材料必须在高温、高压、强辐射和腐蚀性介质的复合作用下保持长期服役能力。 第五章：高温与超高温材料的挑战 重点分析了镍基高温合金和陶瓷基复合材料（CMC）在涡轮叶片应用中的蠕变、疲劳与氧化问题。引入了先进的“热障涂层”（TBC）的设计原理，以及对CMC纤维/基体界面反应动力学的深入理解。 第六章：辐照材料科学与核能应用 本章针对下一代核反应堆（如快堆、聚变堆）对材料的苛刻要求，详细阐述了中子辐照下材料的微观损伤机制，包括空位、间隙型缺陷的产生与聚集，以及如何通过合金化或引入纳米沉淀物来抑制辐射脆化和肿胀。 第四部分：增材制造与材料的结构-性能重构 增材制造（3D打印）技术正在根本上改变材料的制造方式，允许我们突破传统工艺的限制，实现复杂结构和梯度材料的设计。 第七章：增材制造中的材料学基础 本章探讨了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，金属粉末的熔化、凝固动力学以及残余应力的控制。重点分析了快速冷却速率对晶粒细化、偏析形成和新微结构演化的影响。 第八章：梯度功能材料与拓扑优化 阐述了如何利用增材制造的层层堆积特性，制造出内部材料性能（如硬度、弹性模量）连续变化的梯度材料。此外，介绍了拓扑优化方法在设计具有特定力学响应和轻量化需求的结构件中的应用，实现材料在空间上的最优化布局。 结语：跨学科融合与未来展望 《面向21世纪的高级材料科学与工程前沿》的核心思想在于强调材料科学已成为一个高度交叉的学科。成功的突破将依赖于物理学、化学、计算机科学和工程学的深度融合。本书的讨论引导读者思考，如何将先进的计算工具、精密的制造技术与对材料本征性质的深刻理解相结合，去设计出能够解决人类重大挑战的新一代材料体系。 本书的每一章都配备了大量的最新文献引用和具有挑战性的思考题，旨在激发读者批判性思维，鼓励他们将理论知识应用于解决现实世界中的复杂工程问题。它不仅是一本知识的汇编，更是一张通往材料科学未来研究版图的导航图。

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我一直认为，一本优秀的专业书籍，应该能够引领读者进入一个更深的思考层次，而这本《无损检测与评价手册》无疑做到了这一点。它在对每一种NDT方法进行介绍的同时，还会探讨该方法在不同应用场景下的局限性和可能遇到的挑战，并提出相应的解决方案。例如，在超声波检测（UT）中，对于具有复杂几何形状的工件，如航空发动机的涡轮叶片，书中详细介绍了三维超声成像和相控阵技术如何克服几何遮挡和声束偏转的问题，实现对复杂结构内部缺陷的精确检测。 书中对于数据采集和分析的探讨也十分详尽。它不仅仅是讲解如何获得检测信号，更重要的是如何对这些信号进行有效的处理、存储和分析。例如，在数字射线检测（DR）和计算机辅助断层扫描（CT）中，如何对大量的二维或三维图像数据进行有效的管理和检索，以及如何利用图像处理技术来增强缺陷的可视性，提高检测效率。书中还提到了人工智能在缺陷识别和分类中的应用前景，这让我看到了NDT技术未来的发展方向。

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坦白说，《无损检测与评价手册》的价值远超出了它的印刷成本。它在概念的解释上非常透彻，尤其是在关于磁粉检测（MT）和渗透检测（PT）的细节处理上。例如，在MT中，关于“剩磁”的概念，以及如何通过退磁来消除不必要的磁场干扰，书中给出了非常清晰的解释和操作指导。在PT中，对于“渗透时间”、“清洗时间”和“显像时间”等参数的合理选择，以及如何根据材料和缺陷特征来调整，都做了详细的论述，这直接影响到检测的灵敏度和准确性。 我还很喜欢书中关于表面粗糙度对NDT方法影响的分析。它明确指出，过高的表面粗糙度可能会导致误判，尤其是在涡流检测和超声波检测中，表面缺陷和表面粗糙度引起的信号可能会被混淆。书中提供了一些针对粗糙表面工件的检测技巧，例如使用更低频率的涡流或特殊的超声波探头，以及对表面进行预处理等，这些都是非常实用的经验之谈。

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在我看来，《无损检测与评价手册》是一本真正能够“教”你如何去做无损检测的书，而不是仅仅告诉你“是什么”。它非常注重实践操作的细节和方法论。例如，在进行超声波检测（UT）时，书中详细讲解了如何选择合适的探头（直探头、斜探头、聚焦探头），如何进行声时校准和灵敏度校准，以及如何进行缺陷定位和定量。特别是对于一些复杂形状的工件，如管道内壁的腐蚀，书中提供了斜探头扫描路径和数据采集的优化方法，这直接关系到检测的全面性和准确性。 另外，这本书在评价体系的构建上也非常有深度。它不仅仅停留在发现缺陷，更重要的是如何对缺陷进行定级和评价。书中引用了大量的国际和国内标准（如ASME、ASTM、ISO、GB等），并详细解释了不同标准对缺陷尺寸、形状、位置等的判废原则。这对于我们在进行质量判定和出具检测报告时，提供了坚实的依据，也大大降低了我们在理解和应用标准时可能出现的偏差。

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这本《无损检测与评价手册》对我而言，更像是一本“工具箱”，它为我提供了解决各种无损检测难题的丰富工具和方法。作者在撰写时，显然对行业的痛点有着非常敏锐的洞察。比如，在热成像检测（Thermography）部分，它详细介绍了主动热成像和被动热成像的区别，以及在不同应用场景下（如复合材料内部缺陷、电子元器件过热等）如何选择合适的热激励方式和采集参数。书中还探讨了如何利用红外热像仪捕捉到的温度分布信息，来反推出材料内部的缺陷信息，这对于我日常工作中处理一些难以用传统方法检测的表面或近表面缺陷非常有帮助。 更令我惊喜的是，书中对一些新兴的NDT技术也进行了介绍，比如基于机器学习的缺陷识别算法、全息干涉测量在结构健康监测中的应用等。虽然这些技术可能还在发展阶段，但手册能够将其引入，并给出初步的原理和应用前景的分析，这展现了作者的远见卓识，也让我对NDT领域的未来充满了期待。它鼓励我保持学习的热情，不断探索新的技术，以应对日益复杂的检测需求。

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作为一名对技术细节有着极高追求的读者，我不得不说，《无损检测与评价手册》在细节的打磨上做得非常出色。它在讲解每一种NDT方法的原理时，都会追溯到最根本的物理学定律，并将其与实际应用场景紧密结合。例如，在电磁感应涡流检测（ET）中，书中详细解释了法拉第电磁感应定律和麦克斯韦方程组在涡流产生中的作用，以及如何通过改变感应电流的频率和方向来影响涡流的分布和深度，从而实现对不同类型缺陷的探测。 我尤其赞赏书中对探伤工艺流程的细致描述。它不仅仅是讲解单个检测方法的步骤，而是将不同的NDT方法融入到完整的质量控制流程中，并分析了在不同制造阶段（如原材料检验、半成品检验、成品检验）应如何选择和组合使用这些方法。例如，在对大型铸件进行检测时，可能需要在铸造过程中就进行超声波或射线检测，以尽早发现内部缺陷，从而减少后续加工的浪费。这种流程化的思维方式，对于提高整体的生产效率和产品质量具有重要的指导意义。

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这本书的内容之丰富，让我仿佛置身于一个全面的NDT知识殿堂。它的结构设计非常合理，从基础理论到具体应用，再到最新的发展趋势，层层递进，逻辑清晰。我印象最深刻的是关于射线检测（RT）的章节，里面不仅讲解了X射线和伽马射线的产生原理、穿透机理，还详细阐述了不同灵敏度尺（IQI）的选择与使用，以及如何根据材料厚度和密度来优化曝光参数。书中还列举了大量典型的RT影像，并对其中的缺陷特征进行了细致的解读，这对于我们这些需要判读胶片或数字成像图的专业人员来说，简直是一本“实战指南”。 此外，手册在材料科学与NDT的结合上也做得非常出色。它不仅讨论了各种金属材料（如钢、铝合金、钛合金）的特性对NDT结果的影响，还对非金属材料（如复合材料、塑料）的检测方法进行了探讨。对于如碳纤维复合材料中的分层、纤维断裂等特有缺陷，书中提供了针对性的检测策略，例如使用相控阵超声或热成像技术。这对于我所在的新能源领域，接触大量复合材料部件的检测，非常有价值。

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这本《无损检测与评价手册》简直是我职业生涯中的一份宝藏！作为一名经验丰富的质检工程师，我一直在寻找一本能够系统性地梳理无损检测（NDT）领域知识的书籍，而这本手册无疑是我的不二之选。它不仅仅是罗列各种检测方法，更是深入剖析了每种方法的原理、适用范围、优缺点以及关键的操作要点。我尤其欣赏其在理论讲解上的严谨性，对于像超声波检测中的声波传播、衍射现象，或者电磁检测中涡流的产生与衰减，都给出了清晰的数学模型和物理过程的解释，让我这位“老司机”也重新温习了许多基础知识，并且能够更深刻地理解实际操作中可能遇到的各种异常情况。 手册中对于不同行业应用案例的描述也相当详实，从航空航天的精密部件到石油化工管道的长期服役，再到汽车制造的批量生产，几乎涵盖了所有需要依赖NDT保证质量的关键领域。我特别关注了书中关于焊缝检测的部分，那里面详细介绍了在不同焊接工艺下，可能产生的缺陷类型（如气孔、夹渣、未焊透、裂纹等），以及如何选择最有效的NDT方法来识别和评估这些缺陷。例如，对于埋藏较深的层状撕裂，作者就详细阐述了如何通过调整超声波的入射角和频率来提高检测灵敏度，这在实际工作中是极具指导意义的。

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这本《无损检测与评价手册》无疑是一部集大成之作，它能够满足从初学者到资深专家的不同需求。手册的语言风格非常专业且严谨，但又不失可读性。作者在解释复杂的物理原理时，总是能够用通俗易懂的语言辅以清晰的图示，使得一些原本抽象的概念变得生动具体。我尤其喜欢它在讲解声发射（AE）检测的部分，详细介绍了声发射信号的产生、传播、接收以及特征分析。书中还提供了一些实际监测案例，比如压力容器在加载过程中产生的声发射事件，以及如何通过声发射数据来评估材料的损伤累积情况，这对于我正在进行的设备健康监测项目非常有启发。 我还对书中关于涡流检测（ET）的深入探讨印象深刻。它不仅详细阐述了涡流的产生原理、不同频率涡流的穿透深度差异，还介绍了多种涡流探头（如线圈式、阵列式）的结构和工作方式。特别是在材料表面缺陷检测方面，书中对裂纹、凹坑等缺陷的涡流响应特征进行了细致的分析，并给出了如何通过调整检测频率、扫描速度和探头间隙来优化检测效果的建议。这对于我们进行高频次、高效率的生产线检测非常有帮助。

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在我个人的使用体验中，《无损检测与评价手册》最显著的优点之一是其内容的全面性和系统性。它并没有局限于某一种或几种主流的NDT方法，而是尽可能地覆盖了工业界常用的各种检测技术。从最基础的目视检测（VT），到声学、电磁学、光学、辐射等原理的各种应用，都做了详尽的阐述。我尤其欣赏它在目视检测章节中，对不同材料、不同表面状态下可能出现的缺陷（如腐蚀、磨损、变形、表面处理不良等）的分类和描述，以及如何通过光照、放大镜等辅助工具来提高检测效率和准确性。 此外，书中对于不同检测方法之间的互补性也进行了深入探讨。它明确指出了单一NDT方法的局限性，并推荐了如何根据工件的材料、形状、预期缺陷类型以及检测成本来组合使用多种NDT方法，以达到最佳的检测效果。例如，对于关键承力部件，可能需要先用超声波检测内部缺陷，再用渗透检测检查表面裂纹，最后用射线检测确认焊缝内部情况。这种“组合拳”式的建议，在实际工作中是极具操作性的。

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说实话，拿到这本《无损检测与评价手册》的时候，我并没有抱有多大的期望，毕竟市面上关于NDT的书籍并不少，很多都只是泛泛而谈。然而，它彻底颠覆了我的看法。这本书在编写过程中，显然融入了大量作者的实践经验和对行业前沿的深刻洞察。例如，在磁粉检测（MT）部分，它不仅仅是告诉你如何施加磁场、如何撒磁粉，更详细地解释了磁化方向、磁场强度对不同类型缺陷的显示效果的影响，以及如何区分真实缺陷与虚假指示。 我对书中关于渗透检测（PT）的深入分析也尤为赞赏。它详细介绍了渗透剂的分类、表面张力、润湿性等影响渗透过程的关键因素，以及不同显像剂的作用机制。并且，书中通过大量的图片对比，展示了不同尺寸、不同形状的表面裂纹在渗透检测中的显像效果，这对于提高我们辨别细微裂纹的能力至关重要。它还提到了一些在实际操作中容易被忽视的细节，比如在某些环境条件下，渗透剂残留可能对后续工序产生影响，这给我带来了新的思考。

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