热工基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:辽宁大连海事大学

作者:王志信主编

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:1999-12

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787563213009

丛书系列:

图书标签:

• 热工学
• 热力学
• 传热学
• 流体力学
• 工程热物理
• 热工基础
• 能源工程
• 机械工程
• 理工科
• 教材

机械工程中的材料学基础：结构、性能与应用 本书聚焦于机械工程领域至关重要的材料科学，深入剖析各类工程材料的微观结构、宏观性能及其在实际工程应用中的行为模式。旨在为工程师、科研人员及相关专业学生提供一套全面而严谨的材料基础知识体系，强调理论与实践的紧密结合。 --- 第一部分：材料科学导论与晶体结构 第一章：工程材料的分类与发展 本章首先界定了工程材料的范畴，区分了金属、陶瓷、高分子材料以及复合材料这四大主要类别。详细阐述了每类材料的典型组成、基本特性以及在现代工业中的核心地位。历史回顾部分，追溯了材料科学从经验积累到理论驱动的发展历程，突显了材料创新对工程技术进步的决定性作用。同时，探讨了可持续性材料设计和材料回收再利用的前沿趋势，强调了材料工程师在资源约束下的责任。 第二章：晶体结构与缺陷 材料的宏观性能根植于其微观结构。本章将重点解析金属的晶体结构，包括体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方最密堆积（HCP）的几何排列、晶胞概念及密堆积效率的计算。通过对晶体学基础的扎实建立，引导读者理解晶向、晶面及其在材料力学行为中的意义。 随后，深入探讨材料中的晶体缺陷——点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、层错）——如何主导材料的塑性变形、扩散过程和力学响应。特别分析了位错的类型（刃型、螺型及其混合型）及其在塑性流动中的滑移和攀移机制，为后续的强度与硬度章节奠定微观基础。 第三章：非晶态结构与扩散 本章关注于非晶态材料（如玻璃、某些聚合物和非晶合金）的结构特征，对比其与晶体材料在短程有序和长程无序上的差异，以及这种结构差异如何影响其粘弹性行为。 核心内容聚焦于材料内部的原子扩散现象。详细讲解了扩散的驱动力（浓度梯度、热力学势）以及主要的扩散机制（替位式扩散、间隙式扩散）。引入非定态扩散方程（菲克第二定律）和定态扩散方程（菲克第一定律），并结合爱因斯坦-史托克斯方程，分析扩散系数的温度依赖性（阿伦尼乌斯关系），这对于理解热处理、渗碳、烧结等过程至关重要。 --- 第二部分：金属材料的力学行为与热处理 第四章：机械性能测试与弹性形变 本章系统介绍工程中常用的机械性能测试方法，包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、硬度测试（布氏、洛氏、维氏）和冲击试验（夏比V型缺口）。详细分析拉伸曲线上的关键点：弹性极限、屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率，并解释它们对结构设计的重要性。 弹性形变部分，深入阐述胡克定律在三维应力状态下的广义形式，推导并应用杨氏模量（弹性模量）、泊松比和剪切模量之间的关系，强调材料在弹性阶段的能量存储特性。 第五章：金属的塑性变形与强度 本章深入金属材料的塑性变形机制。重点阐述金属在屈服点后，位错运动如何导致宏观的塑性流动。详述加工硬化（应变硬化）现象，以及如何通过应变硬化指数来量化材料的加工性能。 强度提升的机制是本章的另一核心：固溶强化、晶界强化（Hall-Petch 关系，介绍晶粒细化效应）、第二相粒子强化和加工硬化。通过这些机制，解释了如何通过合金化和形变处理来提高材料的屈服强度和硬度。 第六章：材料的断裂与疲劳 本章是理解材料可靠性的关键。首先区分韧性断裂和脆性断裂的特征，引入Griffith裂纹扩展理论和线性断裂力学（Fracture Mechanics）的基本概念。讲解应力强度因子（$K_I$）和断裂韧度（$K_{IC}$），用于预测含缺陷结构在静载荷下的断裂风险。 疲劳是导致结构失效的最常见原因。详细介绍疲劳过程（形核、扩展、最终断裂）和S-N曲线（应力-循环次数曲线）的构建与应用，分析平均应力对疲劳寿命的影响（Goodman、Soderberg准则）。讨论低周疲劳（LCF）与高周疲劳（HCF）的差异，并介绍提高疲劳寿命的表面处理技术（如喷丸强化）。 第七章：金属的热处理工艺 热处理是控制金属微观结构和宏观性能的主要手段。本章聚焦于铁碳合金（钢）的热处理体系： 退火（Annealing）： 包括完全退火、球化退火和去应力退火，旨在软化材料、消除内应力或改善加工性能。 正火（Normalizing）： 用于获得均匀细小的珠光体组织，提高强度和韧性。 淬火（Quenching）： 阐述奥氏体向马氏体转变的无扩散过程，解释马氏体组织的高硬度和脆性。 回火（Tempering）： 解释回火的目的是降低淬火态马氏体的脆性，提高塑性和韧性，形成回火索氏体或回火屈氏体。 此外，简要介绍表面热处理技术，如渗碳、氮化等，以实现表面硬化与心部韧性的结合。 --- 第三部分：工程陶瓷、高分子与复合材料 第八章：工程陶瓷的特性与应用 本章专门探讨结构陶瓷（如氧化铝、氧化锆、碳化硅）与功能陶瓷（如压电陶瓷）的材料特性。强调陶瓷材料的高温稳定性、优异的耐磨性、高硬度以及电学和光学特性。 着重分析陶瓷的共价键或离子键结构所导致的无塑性特征，以及微观孔隙率和晶界相对脆性断裂的决定性影响。讨论如何利用增韧技术（如氧化锆的部分相变增韧，Transformation Toughening）来提高其断裂韧性，使其适用于更苛刻的工程环境。 第九章：高分子材料的结构与力学 本章覆盖了聚合物（塑料、橡胶、纤维）的基础知识。从分子层面解析线性、支化、交联和网络结构，以及热塑性与热固性树脂的区别。 力学行为分析是重点：详细讨论高分子材料的粘弹性行为，引入蠕变（Creep）和应力松弛现象，以及时间-温度等效原理（WLF方程）在预测高分子长期行为中的应用。解释玻璃化转变温度（$T_g$）和熔点（$T_m$）对材料使用性能的决定性影响。 第十章：先进复合材料的原理 复合材料通过组合不同材料的优势来获得单一材料无法达到的性能组合。本章主要分析纤维增强复合材料（如玻璃纤维、碳纤维增强环氧树脂或金属基复合材料）。 介绍纤维与基体的界面结合对整体性能的影响。讲解沿纤维方向和垂直于纤维方向的性能差异（各向异性），并介绍混律公式（Rule of Mixtures）在预测层合板宏观性能中的应用，重点关注层压板的设计原理及其在航空航天和土木工程中的关键作用。 --- 第四部分：材料的物理性能与环境效应 第十一章：电学与磁学基础 本章概述了金属、半导体和绝缘体在电学上的区别，基于能带理论解释导电性的差异。探讨导体中的电导率、电阻率，以及在电场和磁场中的响应。对于磁性材料，区分顺磁性、抗磁性、铁磁性和反铁磁性，并解释磁畴结构、磁滞回线及磁性软/硬材料的应用场景。 第十二章：材料的腐蚀与防护 腐蚀是材料失效的重大因素。本章从电化学角度深入剖析金属腐蚀的机理，包括析氢、吸氧过程及局部腐蚀（点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂）。 重点介绍腐蚀防护技术：牺牲阳极保护、外加电流保护、表面涂层（如油漆、电镀）以及缓蚀剂的应用。强调在不同介质和温度条件下选择合适的防腐策略。 第十三章：高温下的材料行为 在高温应用中，材料的性能会发生显著退化。本章专门讨论高温下的关键问题： 蠕变（Creep）： 详细分析稳态蠕变速率的控制机制（如Nabarro-Herring 蠕变、位错滑动蠕变），以及如何利用Creep-Rupture 曲线进行高温部件的寿命评估。 高温氧化与热腐蚀： 阐述氧化膜的形成、生长动力学，以及在燃烧环境中可能发生的复杂热腐蚀过程。 热障涂层（TBCs）： 介绍陶瓷涂层在涡轮叶片等关键部件中如何提供热隔离保护，以应对极端温度环境。 全书贯穿着对材料选择、过程控制和失效分析的工程思维训练，鼓励读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图简直是一场视觉的灾难，如果不是我急需了解关于“工质”的特性，我可能早就合上了。它的图表设计风格停留在上世纪八十年代的工程手册水平，线条生硬，配色陈旧，很多关键的P-V图和T-S图都模糊不清，搞得我光是辨认坐标轴上的标记就费了不少力气。更让人抓狂的是，章节之间的逻辑跳跃性极大，前一页还在详细讨论等熵膨胀过程的微分方程，下一页就突然转向了某种特定工业锅炉的构造图解，完全没有过渡。我尝试用它来快速查阅某个具体的传热系数，结果发现索引极其混乱，想找的内容往往被淹没在一大堆冗长且不必要的历史背景介绍中。说实话，如果不是因为内容本身具有一定的专业价值，仅凭这本“实体书”的呈现方式，我绝对会将其束之高阁，或者直接在网上寻找电子版的替代品。它更像是一份被精心印刷出来的、未经现代编辑优化的原始手稿集。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《热工基础》，但读完之后，我感觉它更像是一部探寻宇宙宏大叙事与微观粒子间神秘关联的哲学思辨录。开篇并非直接切入热力学定律，而是用一种近乎诗意的笔调，描述了能量在不同形态间转换的永恒主题，仿佛在追问“存在”的本质。书中对“熵”的阐释，已经超越了物理学的范畴，上升到了信息论乃至生命演化的层面。作者似乎在用严谨的公式构建起一个宏大的思维迷宫，引导读者在看似枯燥的数学推导中，窥见时间箭头的不可逆性。特别是关于“平衡态”的论述，它不是一个终点，而是一个动态的、永无止境的波动过程，这与我们日常生活中对稳定性的追求形成了鲜明的对比，让人不禁思考，我们所追求的安宁，是否只是更大尺度混乱中的一个短暂涟漪。那种将宏观的宏伟与微观的精妙交织在一起的叙事方式，使得阅读过程充满了智力上的挑战和精神上的愉悦，完全偏离了我对一本“基础”教材的预期，更像是在阅读一本现代版的《道德经》，充满了对世界底层运行逻辑的洞察。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的地方在于其对“材料特性”与“宏观系统行为”之间相互作用的精妙捕捉，这完全是我在其他热力学著作中未曾见过的视角。作者并没有孤立地处理传导、对流和辐射这三个传热模式，而是将它们与所处的介质的晶格结构、分子链排列等微观状态紧密联系起来。举例来说，当讨论到高温合金在极端温度下的热疲劳时，作者笔锋一转，开始详述金属内部位错运动的机制，用量子力学的视角解释了宏观热应力的产生根源。这种跨学科的融合非常彻底，几乎每一章都像是热力学与材料科学、甚至固体物理学的一次精彩交叉对话。这本书迫使你跳出传统的热力学框架，去理解为什么不同的材料，即使在相同的热力环境下，也会表现出截然不同的“情绪”。它不是教你如何解决一个具体的传热问题，而是教你如何用更深层次的物理原理去**理解**这个问题为什么会以它本来的面貌出现，极具启发性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格极其口语化，简直像是听一位经验丰富但略显啰嗦的老工程师在车间里跟你边喝茶边聊天。里面充满了大量的“你要记住啊”、“这里是个坑，咱们得绕着走”之类的非正式表达，一开始让人觉得亲切，但翻了五十页后就开始感到疲惫。比如，在讲解如何测量气体粘度时，作者用了整整三页篇幅去描述他年轻时操作一台老式粘度计时器时遇到的困难，以及他如何用一个自制的简易装置来“作弊”，成功通过了当年的考核。这些轶事虽然生动，但对于一个只想掌握标准测量流程的学生来说，无疑是极大的干扰。而且，书中对一些关键概念的定义，并没有采用标准的国际术语，而是倾向于使用作者自己创造的、带有浓厚地方色彩的描述词汇，这导致我在对照官方教材进行学习时，需要耗费大量时间去进行“术语翻译”。整体感觉，这本书更像是一本私人回忆录，而非规范化的教学资料。

评分☆☆☆☆☆

我原本以为这本《热工基础》会像其他专业书籍一样，侧重于公式的推导和计算方法的训练，但让我感到意外的是，其中穿插了大量关于“效率的伦理学”的探讨。作者似乎对“完美效率”这种概念抱有一种深刻的怀疑态度，他花了好大篇幅去讨论卡诺循环的理想性与现实工程中的能量损耗之间的哲学张力。他不是简单地给出热力学第二定律的数学表述，而是将其置于人类工业文明的背景下进行审视：我们是否应该无止境地追求效率的提升？这种追求是否会带来新的、不可预见的系统性风险？书中对“环境热力学”的关注达到了近乎苛刻的程度，远远超出了常规“基础”教材的深度，它不再是教授如何计算热量损失，而是引导读者去思考，我们对能量的每一次提取和使用，都在对“未来”进行怎样的债务转移。这种对学科边界的模糊和对社会责任的强调，使得这本书的阅读体验变得非常沉重，它要求读者不仅是计算者，更必须是反思者。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆