高分子材料加工工艺学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:第1版 (2000年1月1日)

作者:邬国铭编

出品人:

页数:421

译者:

出版时间:2000年1月1日

价格:45.00元

装帧:平装

isbn号码:9787506410250

丛书系列:

图书标签:

• 高分子材料
• 加工工艺
• 塑料加工
• 橡胶加工
• 材料科学
• 工程技术
• 高分子科学
• 聚合物加工
• 成型工艺
• 塑料工程

机械制造技术与实践：现代工程中的核心能力构建 第一章：现代制造业的基石：机械制造概述 本卷聚焦于当前全球工业体系的根基——机械制造技术。不同于传统的手工业作坊模式，现代机械制造是一门高度集成化、知识密集型的系统工程。本章将从宏观视角出发，深入剖析现代制造业的演进历程，从早期的金切加工到如今的智能制造集群，梳理其间的技术飞跃与驱动力。我们将重点探讨制造业在国民经济中的战略地位，解析其对技术创新、产业结构升级以及国家竞争力的深远影响。 内容涵盖了制造系统的基本组成要素，包括工艺流程设计、装备选型、质量控制以及人机交互界面等关键环节。此外，本章还首次引入了“敏捷制造”与“柔性制造系统（FMS）”的概念，阐明在面对快速变化的市场需求时，传统固定的生产线如何通过模块化设计和数字化控制实现高效的快速切换与定制化生产。通过对历史案例的分析，读者可以清晰地认识到，卓越的制造能力是所有高技术产品实现价值转化的最终保障。 第二章：精密加工的艺术与科学：切削力学与刀具设计 精密加工是实现复杂零件几何形状和表面完整性的核心技术。本章致力于深入研究材料去除过程中的物理化学现象。我们将详细分析切削过程中的应力分布、塑性变形区形成机制以及热量的产生与传递规律。对这些基础物理原理的掌握，是优化加工参数、延长刀具寿命的先决条件。 在刀具设计方面，本章提供了详尽的理论模型和工程实践指南。从高速钢（HSS）到硬质合金、再到前沿的陶瓷和PCD材料，我们将对比不同刀具材料的微观结构、硬度、耐磨性及其在特定工况下的适用性。内容重点解析了刀具的几何参数——前角、后角、主偏角等——如何协同作用于切削力、切屑形态和表面粗糙度的控制。特别地，本章引入了先进的刀具涂层技术（如PVD/CVD），解释了薄膜沉积技术如何显著提升刀具的抗氧化性和抗粘刀性能，从而在极端切削条件下保持加工精度。 第三章：增材制造（3D打印）的技术前沿与应用拓展 增材制造（AM）技术正以前所未有的速度重塑产品设计与制造的边界。本章全面梳理了当前主流的增材制造工艺，包括选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）、熔融沉积成型（FDM）以及材料喷射技术（Material Jetting）。针对每种工艺，我们详细分析了其工作原理、适用的材料体系（金属粉末、高分子树脂、陶瓷浆料）以及其固有的优缺点。 重点讨论了增材制造中的关键挑战：残余应力控制、致密度优化以及后处理工艺（如热等静压HIP）。本章强调了“设计为增材制造”（DfAM）的理念，指导工程师如何跳出传统减材制造的思维定式，利用拓扑优化和晶格结构设计来制造传统方法无法实现的轻量化、高性能零部件。通过多个航空航天和医疗植入物的实际案例，读者将领略到AM技术在复杂几何结构制造和快速原型验证中的巨大潜力。 第四章：成形制造的力学基础与工艺控制 成形制造，包括锻造、冲压、铸造和塑性加工等，是实现大批量、低成本零部件生产的传统核心技术。本章深入研究了材料在高温、高压或高应变率下的流变行为。我们将构建应力-应变曲线、流动应力模型以及动态再结晶理论，用以预测材料在复杂变形过程中的组织演变。 针对金属的塑性成形，本章细致剖析了模具设计对最终产品质量的决定性影响。内容包括闭式模锻与开式模锻的力学分析、冲压过程中的回弹补偿技术以及压力铸造中的充型与凝固过程的数值模拟（CAE）。对于铸造技术，我们探讨了砂型铸造、金属型铸造和精密失模铸造的工艺窗口，特别是如何通过控制冷却速率和引入晶粒细化剂来优化铸件的力学性能和消除内部缺陷。 第五章：表面工程与功能化处理 零部件的功能性往往由其表面特性决定，包括耐磨损、耐腐蚀、抗疲劳以及特定的摩擦学性能。本章系统介绍了现代表面工程学的核心技术。我们将从物理和化学两个层面解析表面改性的机理。 物理方法方面，重点讲解了离子注入、磁控溅射镀膜等技术如何实现亚微米级的精确调控。化学方法则聚焦于热浸镀、化学气相沉积（CVD）以及各种热处理工艺，如渗碳、氮化。本章特别引入了纳米涂层技术，例如类金刚石（DLC）涂层，探讨其极低的摩擦系数和高硬度是如何为精密机械和生物医学设备提供超常的服役性能。此外，本章还阐述了表面粗糙度与接触应力、润滑性能之间的定量关系，为系统集成提供了关键参数支撑。 第六章：制造系统的数字化与智能优化 本卷的收官部分将目光投向工业4.0背景下的制造前沿——数字化与智能化。本章不再局限于单一工艺的优化，而是着眼于整个制造生态系统的互联互通。我们将详细解析制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）的数据接口与协同机制。 核心内容包括对制造过程中的传感器技术（如声发射、红外热像仪）在实时状态监测（Condition Monitoring）中的应用。我们深入探讨了基于机器学习（ML）和人工智能（AI）的工艺参数自适应优化模型。例如，如何利用历史数据训练出预测刀具磨损趋势的模型，从而在加工过程中自动调整进给速度和主轴转速，实现“零停机”的预测性维护。本章旨在培养读者建立起对复杂、动态制造系统进行顶层设计、数据驱动决策和持续改进的能力，为未来智能工厂的建设奠定理论与实践基础。

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这本书的阅读体验是渐入佳境的。起初我对其中涉及的**热力学**部分感到有些畏惧，毕竟涉及吉布斯自由能和相图的分析总是让人头大。但是，作者在介绍**高分子共混物的相容性**时，巧妙地运用了**Flory-Huggins理论**，并通过对Ternary Diagram（三元相图）的解读，清晰地展示了增容剂在提高不相容体系稳定性中的作用。这比我过去读过的任何一本中文或外文教材都要来得透彻。另一个让我印象深刻的章节是关于**复合材料的界面粘结**。书中不仅讨论了表面改性剂（如偶联剂）的作用机理，还探讨了纤维或填料在加工过程中**取向分布的控制**，这对提高最终制品的机械性能，特别是层压制品的层间剪切强度至关重要。作者没有回避复杂问题，而是选择用最严谨的科学语言去解析它们，同时辅以大量的工程实例。例如，书中对**超临界流体发泡**技术的介绍，详述了如何通过精准控制CO2的溶解量和压力释放速率来实现微米级的闭孔结构，这体现了作者对前沿技术的敏锐把握和扎实的理论功底。这本书的价值在于，它教会你如何“思考”工艺问题，而不是简单地“执行”工艺步骤。

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拿到这本书的时候，我本来是抱着一种“试试看”的心态，毕竟市面上关于材料加工的书不少，但真正能深入浅出，把复杂原理讲明白的，真的不多。这本书的封面设计很朴实，但内页的排版和图文配合却给了我一个大大的惊喜。它没有那种堆砌晦涩术语的毛病，反而像是有一位经验丰富的老教授，耐心地坐在你对面，手把手地教你。尤其是在对**聚合物结晶动力学**的阐述上，作者没有止步于理论公式的罗列，而是结合了实际的冷却速率和成核机制，用清晰的图表展示了不同温度下球晶的生长过程。我之前在实习中遇到的**注塑成型缺陷**问题，比如缩孔和翘曲，总感觉找不到根本原因，翻阅这本书后，才明白这背后涉及到熔体流动性、剪切速率和物料的温度敏感性等一系列相互关联的因素。书中关于**反应性挤出**的章节，更是让我大开眼界，它详细剖析了如何通过控制停留时间和螺杆构型来实现原位聚合或接枝改性，这对于我未来想从事高性能复合材料研发的工作来说，无疑是提供了极具价值的理论指导和操作思路。整体来看，这本书的知识体系非常完整，从基础的聚合物结构到复杂的成型设备控制，逻辑链条清晰，非常适合希望系统提升自己专业技能的工程师和研究生。

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我是一名主要负责**热压成型**和**热压罐工艺**的技术人员，对复合材料的固化过程非常敏感。这本书中关于**热固性树脂的动力学**分析，简直是为我量身定做的“救星”。以往我们总是根据经验数据来设定固化温度和时间曲线，但效果时好时坏。这本书详尽地阐述了**转化率与粘度、模量**之间的耦合关系，并引入了**Sheppard模型**等先进的固化动力学模型，帮助我们理解为什么在某一阶段升温速率过快会导致内部“欠固化”或“过热分解”。更实用的是，书中还提到了如何利用**流变测试**（如振动剪切流变仪）来实时监测预浸料的粘度变化，从而反推出最佳的预浸料保存条件和层压工艺参数。此外，关于**纤维铺放（AFP）和预浸料的铺层技术**，书中的图解展示了如何通过调整张力和铺放角度来控制纤维之间的“褶皱”和“空隙”，这些细节对于保证航空航天级复合材料的质量是致命的。总而言之，这本书的深度和广度，使其超越了一般的工艺手册，真正成为了一本指导实践、深化理解的权威参考书。

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这本书给我的第一印象是，它就像一本“工具箱”，里面装满了解决实际生产线上问题的“扳手”和“螺丝刀”。我主要关注的是**吹塑成型**工艺，特别是中空制品，如油箱或大型容器的制造。以往的参考资料往往将设备操作独立于材料行为来讲解，读起来总觉得有些割裂。然而，这本书的高明之处在于，它将**膜泡的拉伸与冷却行为**，与**吹塑机的压力和速度控制**紧密地结合起来讨论。书中对**型坯挤出阶段的重力坍塌**现象进行了细致的力学分析，让我理解了为什么某些情况下型坯在进入模腔前就已经开始不均匀冷却。更让我受益匪浅的是关于**后处理和后效应对**的章节，比如如何通过退火或热定型来消除内部应力，提高制品的尺寸稳定性和耐环境应力开裂性能。我记得书中有一张图表，对比了不同冷却介质（空气、水、油）对聚乙烯吹塑件的力学性能影响，这个对比非常直观，直接指出了在追求高韧性时应避免过快的降温速率。对于那些刚接触这个领域的年轻人来说，这本书或许会显得内容有点“硬核”，但对于那些希望从“会操作”迈向“能优化”的专业人士而言，它绝对是案头必备的参考书，它教授的不是简单的步骤，而是背后的物理和化学原理。

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老实说，我当初买这本书是冲着它名字里“工艺学”这三个字去的，希望能找到一些关于**挤出螺杆设计**的深度内容。结果发现，这本书的格局远超我的想象，它更像是一本整合了材料科学、流变学和过程控制的综合性教材。特别是关于**熔体增塑与剪切变稀效应**的描述，简直是教科书级别的清晰。作者没有简单地引用牛顿流体模型，而是深入探讨了高分子链缠结和分子量分布对熔体粘度的非线性影响，这对于理解高速挤出时的**模头抖振（Die Swell）**现象至关重要。在讲解**双螺杆挤出机**时，书中详细区分了输送元件、捏合元件和反转元件的功能，并通过能量平衡方程展示了如何计算输入到熔体中的比扭矩和热量。我特别喜欢作者在讨论**动态交联网络形成**时所采用的类比手法，这使得原本抽象的化学反应过程变得生动易懂。这本书的深度足以让资深研究人员回顾基础，同时它的系统性也完全能支撑本科生进行课程学习。它成功地架起了理论研究与工业实践之间那座看似遥不可及的桥梁，每一个知识点背后都有明确的工艺应用作为支撑，让人读起来觉得踏实、有料。

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