现代陶瓷工程性能工艺设计 (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国建筑工业出版社

作者:里彻辛

出品人:

页数:368 页

译者:徐秀芳

出版时间:1992年09月

价格:8.1

装帧:平装

isbn号码:9787112010615

丛书系列:

图书标签:

• 陶瓷工程
• 现代陶瓷
• 材料科学
• 工程设计
• 性能分析
• 陶瓷工艺
• 平装书
• 工业技术
• 材料工程
• 陶瓷材料

《现代陶瓷工程性能工艺设计》：探索材料科学与工程的精妙融合 《现代陶瓷工程性能工艺设计》一书，并非仅仅是关于陶瓷的堆砌，而是一次深入材料科学、工程学原理与实际工艺设计之间精妙融合的探索之旅。它为那些渴望理解并驾驭陶瓷材料卓越性能、并将其转化为创新性工程解决方案的专业人士和学习者，提供了一套系统的理论框架和实用的设计方法。本书的独特之处在于，它跳出了传统材料学的单点视角，而是将陶瓷的微观结构、宏观性能以及与之相关的制造工艺紧密地联系起来，强调在设计过程中对这三者之间相互作用的深刻理解。 一、 陶瓷材料的性能解析：微观世界的奥秘与宏观表现 本书的开篇，将带领读者深入了解陶瓷材料的微观世界。这不仅仅是对化学成分和晶体结构的简单介绍，而是着重于这些微观层面的特征如何直接影响陶瓷的宏观性能。例如，晶粒大小、晶界特性、气孔率、相组成以及第二相的存在，都会被细致地剖析其对陶瓷力学性能（如强度、韧性、硬度）、热学性能（如热导率、热膨胀系数、耐热冲击性）、电学性能（如介电常数、电阻率、压电性）、光学性能（如透光性、反射性）以及化学稳定性（如耐腐蚀性、耐氧化性）等方面的深远影响。 读者将了解到，通过精确控制材料的微观结构，工程师可以“定制”陶瓷的性能，使其满足特定的应用需求。例如，在高温结构陶瓷领域，细小且均匀的晶粒有助于提高材料的断裂韧性，抵御微裂纹的扩展；而在电子陶瓷领域，特定的晶界相可能对介电性能产生关键影响。本书会通过大量的案例和图示，清晰地阐释这些微观与宏观之间的关联，帮助读者建立起基于材料微观结构的性能预测能力。 二、 工艺设计：从原材料到高性能产品的智慧之路 陶瓷的性能并非天生，而是通过一系列精密的工艺过程塑造而成。《现代陶瓷工程性能工艺设计》的核心章节，将详细阐述各种现代陶瓷制造工艺，并重点分析不同工艺对最终产品性能的影响。这包括但不限于： 粉体制备与成型工艺： 从原料的选择、球磨、喷雾干燥等粉体制备技术，到干压、等静压、注浆、流延、挤出等成型方法，本书将深入探讨每种工艺的特点、优缺点以及对粉体粒度分布、均匀性、颗粒形貌和堆积密度的影响。例如，等静压成型因其压力均匀，能够获得高密度、均匀的生坯，这对于后续烧结至关重要。 烧结工艺： 烧结是赋予陶瓷最终性能的关键步骤。本书将详细介绍不同类型的烧结，如固相烧结、液相烧结、放电等离子烧结（SPS）、微波烧结等。对于每种烧结方式，都将深入分析温度、升温速率、保温时间、气氛等烧结参数对晶粒生长、气孔烧结、致密化过程以及最终微观结构和性能的影响。特别是对于SPS和微波烧结等先进技术，将着重介绍其如何实现快速、低温烧结，从而保留材料的精细微观结构，获得优异的性能。 后处理与表面工程： 除了基本的成型和烧结，本书还将探讨热处理、退火、表面抛光、涂层等后处理技术在改善陶瓷性能方面的作用。例如，通过退火可以消除内应力，提高材料的稳定性和抗热震性；而功能性涂层的设计，则能赋予陶瓷额外的耐磨、耐腐蚀或导电性能。 本书在工艺设计部分的叙述，将遵循“目的驱动”的原则。每一个工艺步骤的介绍，都将紧密联系其对最终产品性能的预期影响。工程师将能够根据预期的产品性能，选择最合适的工艺路线，并在工艺参数的控制上达到精准。 三、 性能与工艺的协同设计：解决实际工程问题的钥匙 《现代陶瓷工程性能工艺设计》最核心的价值，在于其强调性能与工艺的协同设计。本书认为，真正的陶瓷工程设计，是建立在对材料性能需求、材料本征特性以及可行的制造工艺三者之间深刻理解的基础之上。 本书将通过一系列详细的工程案例，演示如何将上述理论应用于实际。这些案例将涵盖广泛的应用领域，例如： 结构陶瓷： 如何设计高强度、高韧性的陶瓷材料用于航空发动机部件、耐磨衬里、刀具等。 功能陶瓷： 如何设计具有特定电学、光学或热学性能的陶瓷材料，用于传感器、电容器、绝缘子、光学器件等。 生物陶瓷： 如何设计与生物体相容性好、力学性能匹配的陶瓷材料，用于人工骨骼、牙科植入物等。 先进陶瓷复合材料： 如何通过引入第二相，如纤维、晶须或颗粒，来进一步提升陶瓷的韧性和强度，克服其脆性。 在每个案例中，本书都将详细阐述： 1. 性能指标的确定： 根据具体应用场景，明确所需的各项性能参数，如强度、断裂韧性、硬度、耐磨性、绝缘性、导热性、生物相容性等。 2. 材料选择与微观结构设计： 基于性能指标，选择合适的陶瓷材料体系，并通过对晶粒尺寸、相组成、孔隙率等的控制，设计理想的微观结构。 3. 工艺路线的规划： 根据设计的微观结构，选择最合适的粉体制备、成型和烧结工艺，并确定关键的工艺参数。 4. 性能预测与验证： 在设计阶段，利用经验公式、数值模拟等方法预测最终产品的性能，并在实际制造后进行性能测试，对设计进行验证和优化。 本书的这种协同设计方法，将帮助工程师从“经验驱动”转向“科学驱动”，能够更高效、更准确地开发出满足严苛工程要求的新型陶瓷材料和产品。 四、 未来展望：创新与挑战 《现代陶瓷工程性能工艺设计》的最后部分，将对陶瓷工程的未来发展趋势进行展望。这将包括对新型陶瓷材料的探索，如纳米陶瓷、拓扑异构陶瓷、智能陶瓷等；对先进制造技术的关注，如增材制造（3D打印）在陶瓷领域的应用；以及对陶瓷与其他材料复合技术的深入研究。同时，本书也将探讨当前陶瓷工程面临的挑战，例如成本控制、规模化生产、性能的长期稳定性以及环境友好性等问题，并提出可能的解决方案。 总而言之，《现代陶瓷工程性能工艺设计》是一部集理论深度、工艺广度与应用实践于一体的权威著作。它不仅为工程师提供了解决当前问题的工具箱，更为材料科学家和工程师们指明了未来的研究方向，是推动陶瓷技术不断向前发展的宝贵财富。通过对本书的学习，读者将能够全面掌握陶瓷材料的设计、制造和应用全过程，从而在日益发展的材料科学和工程领域，成为一名具备创新能力和解决复杂工程问题能力的优秀人才。

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这本书的语言风格非常专业，但又不失清晰流畅，读起来有一种酣畅淋漓的感觉。特别是在讲解复杂的热障涂层（TBCs）设计时，作者运用了大量的图表和示意图来辅助理解，这些可视化工具的质量非常高，准确地捕捉了多层结构界面的应力分布和热传输机制。我发现，很多其他文献中晦涩难懂的界面粘结问题，在这里被剖析得井井有条。更让我印象深刻的是，书中对陶瓷材料的无损检测技术也有深入的介绍，比如超声波C扫描和X射线层析成像在缺陷定位中的应用，不仅描述了原理，还给出了具体的判读标准和工程意义。这表明作者的视野并不仅限于“制造”，而是延伸到了“质量保证”这一关键环节。对于我所在的航空航天领域，材料的可靠性是生命线，这本书提供了从设计到检测的完整质量控制思路链条，为我们确保关键部件的长期服役性能提供了坚实的理论和实践指导。

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作为一名长期关注材料科学进展的研究者，我必须承认这本书在某些细分领域的深度已经超出了我对一本“工程设计”手册的预期。尤其是在介绍先进陶瓷的生物相容性及表面改性技术时，内容处理得相当精细。它没有停留在初级的羟基化或硅烷偶联剂处理层面，而是深入探讨了纳米级表面形貌对细胞粘附和蛋白吸附的影响机制，并结合了等离子体刻蚀等先进手段。这部分内容的严谨性，几乎可以媲美顶级的学术专著。我尤其对作者探讨的“梯度功能材料”设计策略很感兴趣，如何通过精确控制烧结助剂的分布梯度来实现性能的优化组合，这为解决传统单一材料性能瓶颈提供了新的思路。这本书的价值在于，它能够有效弥合基础研究的深度和工程应用的广度之间的鸿沟，让前沿的科学发现能够快速、有效地转化为可量产的工程解决方案。

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这本书的价值，绝不仅仅在于它罗列了多少种陶瓷材料或工艺流程，更在于它所传达出的那种系统性的、追求极致的工程思维。在谈到陶瓷粉体的分散与均匀性控制时，作者没有草草带过，而是花了大量篇幅讨论了表面电荷密度、分散剂分子结构与聚合物基体兼容性之间的复杂相互作用，并给出了量化评估体系。这种对基础物理化学原理在工程放大过程中的实际影响的深入挖掘，是真正区分一本优秀工程书籍和平庸参考手册的关键所在。它教会读者如何从源头上控制变异性，如何通过对微观世界的精准调控来锁定宏观性能目标。对于追求“一次成功”的现代精益制造环境而言，这本书提供了一套行之有效的“预防性”设计方法论，而不是事后的“补救性”调整方案。这是一本值得反复研读，并应常备在工作台上的权威参考资料。

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我对这本书的结构安排和内容的广度感到非常震撼。市面上很多技术书籍往往会偏向于某个细分领域，比如要么只讲材料本身，要么只谈成型工艺。但这本《现代陶瓷工程性能工艺设计》却完美地实现了工艺、材料、性能之间的闭环论述。最让我惊喜的是它对增材制造技术在陶瓷领域的应用进行了专门的探讨。作者没有简单地罗列了几种3D打印技术，而是深入分析了光固化、熔融沉积等方法在陶瓷浆料的流变学控制、打印精度以及随后的脱脂烧结缺陷控制上的挑战与对策。这种跨学科的整合能力，体现了作者深厚的功底。阅读过程中，我仿佛跟着一位经验丰富的首席工程师在进行项目复盘，每一个工艺参数的选取背后，都有着严密的工程逻辑支撑。对于我们这些致力于开发新一代功能陶瓷器件的研发人员来说，这本书提供了一个强大的理论框架，让我们能更科学、更高效地进行迭代设计，避免了大量的盲目试错，极大地提升了研发效率。

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这本书简直是工业设计领域的瑰宝！我最近在研究一些前沿的材料科学应用，正好翻到了这本《现代陶瓷工程性能工艺设计》，爱不释手。它不像一些教科书那样枯燥乏味，而是充满了实战的智慧。比如，书中对高强度陶瓷复合材料的微观结构与宏观力学性能之间的关联分析，写得极其深入透彻。我尤其欣赏作者在介绍烧结过程中的热力学控制策略部分，那种对细节的把握，简直到了吹毛求疵的地步，但恰恰是这些细节，决定了最终产品的成败。作者不仅讲解了“是什么”，更重要的是阐述了“为什么会这样”以及“如何去优化”。它涵盖了从原料制备到最终产品检验的全流程，尤其是在先进陶瓷的疲劳和蠕变性能评估方面，提供了非常实用的案例和方法论。读完这部分内容，我感觉自己对如何设计出具有极端环境适应性的陶瓷部件，有了一种全新的、系统性的理解。这本书绝不是那种只停留在理论层面的泛泛之谈，它是那种能直接拿来指导车间生产和研发方向的工具书，对于身处先进制造前沿的工程师来说，简直是不可多得的宝藏。

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