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出版者:煤炭工

作者:中国煤炭教育协会职业教育教材编审委员会 编

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2007-4

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787502030100

丛书系列:

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现代精密工程材料与制造工艺 内容提要： 本书深入探讨了现代工业体系中至关重要的精密工程材料的选择、性能优化及其在先进制造工艺中的应用。全书围绕如何实现材料的微观结构控制以满足极端工况下的性能需求展开，内容涵盖了新型合金、高性能陶瓷、先进复合材料以及功能梯度材料等四大类核心材料体系。重点剖析了增材制造（3D打印）、超精密加工、电子束/激光焊接以及纳米尺度表面改性等前沿制造技术，旨在为工程师和科研人员提供一套系统化、前瞻性的解决方案，以应对航空航天、生物医学植入、新能源技术以及高端电子设备对材料与制造提出的严苛挑战。 第一部分：精密工程材料基础与性能调控 第一章：现代工程材料的分类与发展趋势 本章首先界定了“精密工程材料”的内涵，区别于传统大宗材料，强调其高纯度、均一性和特定功能性。详细阐述了金属、陶瓷、聚合物及其复合材料在现代工程中的地位变迁。重点分析了当前材料科学研究的前沿方向，如自修复材料、智能响应材料以及极端环境（高温、高压、强腐蚀）适应性材料的设计哲学。通过对百年材料发展历程的回顾，引出对未来材料需求——轻量化、高强度、多功能集成化——的展望。 第二章：高性能结构金属合金的微观机制 本章聚焦于航空航天和能源领域广泛应用的镍基、钛基、高熵合金（HEA）。详细解析了晶界工程（Grain Boundary Engineering）在提升合金韧性和抗蠕变性能中的作用。探讨了通过热机械协同处理（Thermomechanical Processing）实现组织细化和相变调控的技术路径。特别引入了原位表征技术（如同步辐射X射线衍射）在揭示合金变形机理中的应用，并深入分析了材料内部缺陷（位错、空位团簇）如何影响宏观力学性能。 第三章：先进陶瓷与复合材料的功能化设计 陶瓷材料以其卓越的耐高温性和耐磨性成为关键。本章侧重于结构陶瓷（如SiC、Si3N4）的烧结工艺优化，特别是引入了压力辅助烧结技术（如热压、放电等离子烧结SPS）以降低烧结温度、细化晶粒尺寸。在复合材料方面，详细阐述了纤维增强复合材料（FRC）的界面化学设计，讨论了界面能对基体/增强体之间的载荷传递效率的影响。引入了纳米增强技术，例如在金属基体中引入碳纳米管或石墨烯片层以提升延展性。 第四章：功能性材料在精密器件中的应用 本章转向对具有特定物理或化学功能的材料进行深入研究。包括压电陶瓷（PZT）、磁性材料（如软磁合金、稀土永磁体）以及导电聚合物。探讨了如何通过掺杂和缺陷工程来精确调控材料的介电常数、居里温度或矫顽力。例如，在微机电系统（MEMS）中，如何设计具有高品质因子的谐振器材料，并阐述了薄膜沉积技术对材料电学性能的决定性影响。 第二部分：面向未来制造的精密加工技术 第五章：增材制造（AM）的材料性能控制 增材制造已成为实现复杂结构和定制化材料的革命性技术。本章详细分析了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）工艺中，熔池动力学对最终零件微观结构的影响。重点讨论了“成形缺陷”的控制，包括残余应力、孔隙率和层间结合不良问题。阐述了如何利用在线监测系统（如红外热成像）实时反馈控制激光功率和扫描策略，以确保打印件的密度和力学性能达到铸锻件水平。 第六章：超精密表面制造与改性技术 在许多高科技应用中，零件的表面质量（粗糙度、残余应力、表面成分）比本体性能更为关键。本章系统介绍了金刚石车削、磁流变抛光（MRF）和离子束抛光等超精密加工方法。强调了“精细化”去除材料的控制能力。在表面改性方面，详细介绍了离子注入、激光冲击强化（LSI）和等离子喷涂技术，用于在保持核心材料韧性的同时，显著提高表面硬度和抗疲劳性能。 第七章：先进连接技术与异种材料的界面控制 现代产品越来越多地依赖于异种材料的集成（如金属与陶瓷、半导体与金属）。本章重点研究了高能密度连接技术，如激光深熔焊、电子束焊接和扩散连接。核心在于控制热影响区（HAZ）的材料反应，避免脆性金属间化合物的生成。对于难以熔焊的材料，如碳纤维增强塑料（CFRP）与铝合金的连接，探讨了采用搅拌摩擦焊（FSW）或先进胶接技术在界面处实现应力均匀分散的策略。 第八章：质量保证与无损检测（NDT）在新材料中的应用 精密制造的最终环节是对产品质量的精确度量。本章介绍了适用于新材料体系的无损检测方法。除了传统的超声波和射线检测，重点阐述了相控阵超声（PAUT）在复杂几何结构中的缺陷定位能力，以及数字射线成像（DRT）在识别增材制造内部孔隙分布方面的优势。讨论了如何建立基于模型和数据的质量预测体系，实现从材料设计到最终产品性能的全生命周期可追溯性管理。 结论： 本书结构严谨，内容翔实，旨在为读者提供从材料本构关系到制造工艺参数调控的全面知识体系。它不仅是对现有先进技术的总结，更是对未来工程挑战的积极应对策略。

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这本书给我的最大感受是它在“故障排查”这块内容的详尽程度超乎想象。很多教材在讲完正常运行后，对于突发状况的处理往往一笔带过，留给现场人员的只有一头雾水。但这本书的“异常工况与应急响应”章节，简直就是一份“救命稻草”。它不仅列举了常见故障，比如脱水筛堵塞、压滤机跑泥等，更深入地剖析了导致这些故障的根本原因，是设备磨损、操作失误，还是上游工艺波动造成的连锁反应。更妙的是，它还附带了一套决策树式的排查指南，用流程图的形式清晰地指引操作员从A点到B点，逐步缩小问题范围，最后定位根源并给出推荐的纠正措施。我同事昨天在处理一台空化严重的浓缩机时，就参考了书中关于浆体黏度和剪切速率关系的讨论，很快就调整了絮凝剂的投加量，效果立竿见影。这简直是把一个经验丰富的老技师的知识体系给数字化了。

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坦率地说，这本书的价值远超出了我预期的行业参考书范畴。它更像是一本结合了最新研究成果和百年行业经验的“百科全书”。我特别喜欢它在章节末尾设置的“未来趋势展望”小栏目，虽然篇幅不长，但提到了诸如智能化选煤系统、大数据在物料平衡优化中的应用等前沿话题。这让我在学习传统技术的同时，也能保持对行业未来发展的敏感度，不至于被时代抛在后面。对于一个希望职业生涯持续进步的工程师来说，这种“立足当下，展望未来”的设计理念非常重要。它提供了一个坚实的技术基础，同时又为我们指明了下一阶段的学习方向，避免了我们把精力浪费在那些注定要被淘汰的过时技术上。总而言之，这是一部集权威性、实用性和前瞻性于一体的精品力作，对于所有从事煤炭分选领域的人员来说，都是一本不可或缺的案头宝典。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了一种深沉的工业蓝，搭配烫金的字体，显得既专业又不失稳重，很有老牌技术手册的风范。我本来是抱着试试看的心态买的，毕竟现在市面上的技术资料更新换代太快，总担心买到过时的东西。然而，一翻开内页，我就被它细致入微的排版给吸引住了。纸张的质感很不错，不像有些工具书那样泛着刺眼的白光，阅读起来非常舒适，长时间盯着看眼睛也不会太累。更值得称赞的是，很多关键的图表和流程图，他们居然采用了全彩印刷，这对理解复杂的工艺流程简直是神助攻。例如，关于浮选机内部的物料分布图，以前看的黑白图总是让人抓耳挠腮，而这本书里的彩色标注，直接就把不同密度的矿物颗粒流向清晰地展现了出来，每一个细节都处理得恰到好处。我觉得，光是这个出版质量，就值回票价了。它不仅仅是一本知识的载体，更像是一件精心制作的工业艺术品，放在书架上都觉得有种沉甸甸的专业气息。

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我接触选煤行业快十年了，大大小小的规章制度和操作手册翻阅过不少，但很少有能像这本书一样，把理论深度和实际操作紧密结合得如此完美的。它的结构安排非常符合工程技术人员的思维习惯，从最基础的煤质分析标准讲起，层层递进，很快就进入到不同分选工艺的参数优化部分。我特别关注了关于旋流器分级效率提升的那一章，作者引用了大量的现场数据进行建模分析，而不是空泛地谈理论公式。记得有一次我们车间为了提高精煤回收率，连续调试了三天设备都没找到最佳负荷点，当时如果手边有这本书的案例分析，可能半天就能搞定。它里面介绍的那种基于实时粒度分布动态调整泵压的反馈控制逻辑，非常具有前瞻性，绝对不是那种闭门造车写出来的东西，明显是浸润在一线实践经验中的产物，非常接地气。

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从阅读体验的角度来看，这本书的叙事风格非常平实、严谨，完全没有那种为了凑字数而堆砌的冗余信息。每一句话似乎都经过了反复推敲，力求精确。它在术语的使用上保持了高度的专业性和一致性，对于一些容易混淆的概念，比如“沉降比”和“沉降速率”，作者都会在首次出现时给出清晰的定义和数学表达式，确保读者不会产生误解。我个人非常欣赏作者在阐述复杂物理化学原理时所采用的那种“抽丝剥茧”的写法。比如讲到絮凝剂的聚合物链结构如何影响煤泥的絮凝效果，它不是简单地抛出一个结论，而是通过图示解释了链长、电荷密度与絮凝效率之间的多维关系，让原本枯燥的化学知识变得可视化和可理解。这种严谨但不失条理的写作手法，让这本书的学术价值和实用价值都得到了极大的提升。

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