Fracture Mechanics of Ceramics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Bradt, R. C. (EDT)/ Hasselman, D. P. H. (EDT)/ Munz, D. (EDT)/ Sakai, M. (EDT)/ Shevchenko, V. Ya. (

出品人:

页数:560

译者:

出版时间:1996-11

价格:$ 111.87

装帧:HRD

isbn号码:9780306453793

丛书系列:

图书标签:

• Fracture Mechanics
• Ceramics
• Materials Science
• Mechanical Properties
• Brittle Fracture
• Stress Intensity
• Crack Propagation
• Failure Analysis
• Engineering Materials
• Solid Mechanics

好的，这是一份关于一本名为《Ceramic Matrix Composites: Processing, Microstructure, and Mechanical Properties》的图书的详细介绍，该书内容完全独立于《Fracture Mechanics of Ceramics》。 --- 《陶瓷基复合材料：制备、微观结构与力学性能》 图书简介 本书旨在为材料科学家、工程师以及致力于先进陶瓷技术研究的人员提供一个全面而深入的指南，聚焦于陶瓷基复合材料（CMCs）这一快速发展的领域。CMCs代表了陶瓷材料科学的前沿，通过巧妙地引入增强相，极大地改善了传统陶瓷的脆性，使其在极端高温、高应力及腐蚀性环境中展现出卓越的性能。本书不仅涵盖了CMCs的基本理论和设计理念，更详尽阐述了从原材料选择到最终产品性能评估的完整链条。 第一部分：CMCs基础理论与材料体系 本书开篇部分奠定了理解CMCs所需的理论基础。首先，深入探讨了传统陶瓷的固有局限性，尤其是其对缺陷的极度敏感性和较低的断裂韧性。随后，引入了复合材料的增强机制，特别是如何通过基体与增强相之间的界面设计，实现裂纹偏转、桥接和多次断裂等增韧效应。 核心章节详细分类和比较了不同类型的CMCs。这包括纤维增强（如连续纤维和短纤维）、颗粒增强以及晶须增强体系。重点分析了最常见的SiC/SiC体系，讨论了其在航空航天和能源领域的应用潜力。此外，本书也探讨了氧化物基、碳化硅基以及新型复合体系的特点，包括它们各自的优势和在特定温度范围内的适用性。对增强相和基体材料的选择标准、兼容性要求进行了深入的分析，并讨论了纤维与基体界面特性对整体性能的决定性影响。 第二部分：先进的制备工艺技术 CMCs的性能在很大程度上取决于其制备过程的精确控制。本书用大量篇幅介绍了当前主流的、具有工业化前景的制备技术。 化学气相渗透法 (CVI) 与梯度浸渍-燃烧合成法 ( ঘনত্ব-Combustion Synthesis, GR-DCS)： 详细解析了CVI法在低孔隙率、高纯度SiC/SiC制备中的应用，探讨了温度梯度、压力控制对浸渍均匀性的影响。对于GR-DCS，则侧重于其在快速、低成本制备高体积分数增强相复合材料方面的优势与挑战。 熔渗法 (Melt Infiltration)： 针对金属基或反应性基体复合材料，深入剖析了熔体与固态预制体之间的反应动力学和润湿性问题。讨论了如何通过控制熔炼温度和气氛，最大限度地减少有害的脆性反应产物的生成。 液相烧结与粉末冶金技术： 针对氧化物CMCs和某些特定的非氧化物体系，详述了浆料制备、流变学控制以及高压烧结技术，特别关注了在烧结过程中保持增强相完整性和优化界面结合的方法。 在制备章节中，本书尤其强调了“预制体技术”的重要性。预制体，特别是编织或铺层结构，是实现高性能CMCs的关键。书中详细介绍了三维（3D）编织、针刺（Needle Punching）以及立体交叉编织（Orthogonal Weaving）等纤维铺层技术，并探讨了如何利用这些技术精确控制纤维在三维空间中的取向和密度，以实现各向异性性能的优化。 第三部分：微观结构表征与界面工程 理解微观结构是预测和优化CMCs性能的基石。本部分聚焦于先进的表征手段和界面工程策略。 界面特性分析： 详细介绍了用于表征纤维-基体界面结合强度的技术，如纳米压痕技术和原位拉伸测试。重点探讨了弱界面与强界面对增韧机制的影响。对于SiC/SiC体系，界面层（如PyC/SiC涂层）的设计至关重要，本书阐述了如何通过精确控制各层厚度和化学成分，来确保在高温下裂纹能够沿着界面扩展而非穿过纤维。 微观结构演变： 讨论了在热循环、应力作用下，微观结构（如孔隙率、晶粒尺寸、残余应力）随时间的变化规律。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及X射线衍射（XRD）等技术，对复合材料的断裂表面形貌、裂纹扩展路径进行了深入的微观分析。 第四部分：力学性能与应用导向测试 CMCs的力学性能是其区别于传统陶瓷的核心优势所在。本部分系统地介绍了评估这些材料所需的所有关键力学测试方法。 增韧机制与断裂行为： 深入剖析了裂纹偏转、纤维桥接、裂纹绕行等多种增韧机制在不同载荷条件下的贡献度。详细解释了CMCs区别于传统脆性材料的应力-应变曲线特征，如“非线性弹性”和“韧性平台”。 高低温力学性能评估： 鉴于CMCs主要用于高温环境，本书重点讨论了高温拉伸、蠕变、疲劳以及冲击测试。详细介绍了如何修正测试方法以消除高温氧化和热梯度效应的影响。特别关注了在极端条件下，如氧化气氛中的抗氧化涂层失效对机械性能的影响。 耐久性与可靠性： 探讨了CMCs的长期服役可靠性问题，包括热循环损伤累积、复合材料的腐蚀行为，以及如何利用统计学模型（如Weibull分布的改进模型）来描述其断裂概率。 结论与展望 本书最后总结了当前CMCs领域面临的主要挑战，包括成本控制、高可靠性涂层的开发、以及更复杂载荷下的性能预测模型。展望了下一代CMCs的发展方向，如自修复材料、智能结构集成以及多功能复合材料的潜力。 本书内容翔实、技术性强，是高校研究生课程的理想教材，也是航空发动机、燃气轮机、高温工业炉具和先进核反应堆设计工程师的宝贵参考书。全书结构严谨，图表丰富，确保了理论深度与工程实践的紧密结合。

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