具体描述
本书为高职高专“十一五”机电一体化专业规划教材之一。
本书主要内容包括：液压传动篇，主要讲述液压传动的基础知识，液压元件的工作原理和基本结构，液压基本回路及其工业应用、常见故障分析；气压传动篇，主要讲述气压传动的基础知识、气压元件的工作原理和基本结构、气压基本回路及其工业应用；机电液气联动篇，通过实例介绍机电液气联动的工业应用。
本书液压传动篇、气压传动篇、机电液气联动篇三篇的内容既有联系，又相互独立，各校可根据需要选用。
本书可作为高等职业技术院校、高等专科院校、成人教育学院等机电类及机械类专业的教学用书，也可供其他相关专业学生及工程技术人员参
《工程材料学基础》 图书简介 本书旨在系统、深入地介绍现代工程领域所需的核心材料知识，涵盖了从微观结构到宏观性能，再到材料选择与应用的全过程。本教材的编写严格遵循材料科学与工程的基本原理，注重理论深度与工程实践的紧密结合，力求为学习者构建一个全面、扎实且具有前瞻性的材料学知识体系。 第一部分：材料科学基础 第一章 绪论：工程材料的分类与研究范畴 本章首先界定了工程材料在现代工业和高新技术发展中的关键地位。详细阐述了工程材料的四大基本分类：金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料。引入了材料性能与结构之间的关系这一核心概念，即“结构-性能-制备-应用”的闭环思维。同时，概述了材料科学与工程学科的研究方法论，包括实验观测、理论模拟与计算材料学的初步介绍。 第二章 晶体结构与缺陷 本章深入探讨了固体材料的微观结构基础。重点分析了金属、陶瓷和高分子材料中常见的晶体结构，如体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方密堆积（HCP）的几何特征、密堆积程度及其对宏观性能的影响。 随后，详细讲解了材料中的晶体缺陷，这是理解材料性能差异的根本。内容涵盖点缺陷（空位、间隙原子）、线缺陷（位错的类型、Burgers 矢量）和面缺陷（晶界、孪晶界）。特别强调了位错在塑性变形中的核心作用，阐释了塑性流动的微观机制。 第三章 电子结构与结合键 本章从量子力学的角度剖析了原子内部的电子排布及其对外在宏观性能的决定性影响。讲解了离子键、共价键、金属键和范德华力等基本化学键的形成机理、能量特征及其在不同材料类别中的主导地位。通过能带理论，解释了导体、半导体和绝缘体（电学性能）的本质区别，并初步引入了热力学在材料稳定性和相变中的作用。 第四章 扩散现象与动力学 扩散是材料热处理、烧结、腐蚀等过程的基础。本章详细阐述了固态扩散的机理，包括置换式扩散和间隙式扩散，并引入菲克第一定律和第二定律，用于描述扩散通量与浓度梯度之间的关系。探讨了温度、晶体结构和晶界等微观因素对扩散系数的影响。此外，还简要介绍了非稳态扩散的计算方法及其在渗碳、渗氮等表面改性技术中的应用。 第二部分：材料的相变与热力学 第五章 相图与相律 本章是理解材料微观结构演变的关键。首先复习了热力学基本原理，如吉布斯自由能的概念。核心内容聚焦于相图的绘制与解读，特别是单组元和二元合金相图（如Fe-C系相图的简化介绍）。讲解了相律（自由度、相数、组分数）的应用，以及在恒定压力下，相变点（熔点、共晶点、共析点）的物理意义。 第六章 固态相变动力学 相变发生的快慢至关重要。本章着重分析了固态相变的过程，特别是成核（均匀形核与非均匀形核）和长大机制。通过经典的Avrami方程，量化描述了相变程度随时间的变化关系，用于指导材料的热处理速率控制。讨论了冷却速率对最终微观结构（如珠光体、贝氏体、马氏体）形成的影响。 第三部分：结构材料的性能与应用 第七章 金属材料的力学行为 本章是工程应用的核心。详细阐述了材料在外力作用下的响应，包括弹性变形（胡克定律）、塑性变形（屈服、加工硬化）和断裂。系统介绍了拉伸、压缩、弯曲和扭转试验，并深入解析了工程中常用的力学性能指标，如屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率和硬度。 第八章 韧性、疲劳与蠕变 本章关注材料在实际服役条件下的失效模式。韧性部分讨论了冲击韧性（如夏比冲击试验）与断裂韧性（KIC）的概念，以及脆性断裂和韧性断裂的形态学特征。疲劳部分详细分析了循环载荷下的损伤累积过程，包括S-N曲线、疲劳极限、疲劳裂纹的萌生、扩展与最终断裂，以及表面处理对疲劳寿命的改善作用。蠕变部分则探讨了高温下材料随时间发生的塑性变形，并介绍了临界时间参数的应用。 第九章 陶瓷材料的特性与制备 本章专注于无机非金属材料。讲解了陶瓷材料的典型晶体结构（如氧化物、碳化物、氮化物），并分析了其高硬度、高耐磨性、优异耐高温和电绝缘性的微观成因（离子键与共价键的主导）。重点讨论了陶瓷材料的制备工艺，如粉末冶金、烧结过程，并分析了孔隙率对机械性能（尤其是抗压强度）的显著影响。 第十章 高分子材料的结构与性能 本章系统介绍了聚合物的分子结构、聚合反应原理及拓扑形态。区分了热塑性塑料和热固性塑料的结构差异及其对加工和回收的影响。深入探讨了高分子的粘弹性行为——这是区别于金属和陶瓷的关键特征，解释了蠕变和应力松弛现象。最后，结合实例分析了纤维增强复合材料（如玻璃纤维和碳纤维增强树脂）的性能优势。 第十一章 复合材料的界面与性能设计 复合材料是实现材料性能定制化的关键途径。本章聚焦于增强相（纤维、颗粒、片层）与基体（金属、聚合物、陶瓷）之间的相互作用。详细分析了界面在载荷传递中的作用，以及界面设计对复合材料整体力学、热学性能的调控。引入了混合律和半经验模型，用于预测分层结构复合材料的宏观性能。 第四部分：材料的加工、服役与前沿 第十二章 材料的加工与连接 本章将理论与制造工艺联系起来。概述了金属材料的主要成形工艺，如铸造、锻压、轧制和焊接。重点分析了这些加工过程对材料微观结构（晶粒尺寸、形变孪晶）和最终性能产生的不可逆影响。讨论了表面工程技术，如热浸镀、电镀和化学气相沉积（CVD）在提高耐磨性和耐腐蚀性中的应用。 第十三章 材料的腐蚀与防护 腐蚀是工程材料面临的普遍挑战。本章系统介绍了电化学腐蚀的基本原理、腐蚀类型（如均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂）。通过分析腐蚀电池的构成，解释了腐蚀发生的内在动力学。随后，详细介绍了各种防护措施，包括牺牲阳极法、外加电流法、钝化膜的形成与稳定，以及环境控制策略。 第十四章 先进材料与未来展望 本章作为总结与展望，简要介绍了当前材料科学的研究热点：纳米结构材料（如量子点、纳米晶体）、智能材料（如形状记忆合金、压电陶瓷）、生物医用材料（如生物相容性与可降解性）以及新能源材料（如储能电池电极材料）。强调了材料设计与计算模拟（如密度泛函理论DFT）的融合趋势，为读者指明了未来学习和研究的方向。 本书内容涵盖广博，逻辑严密，配有大量图表和典型案例分析，适合作为高等院校材料科学与工程、机械工程、土木工程、航空航天工程等专业本科生及研究生的核心教材或参考书。
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