具体描述
《金属材料与热处理》共分九个模块，内容包括金属材料与机械产品制造过程简介、金属材料的性能、金属材料的结构及其性能特点、铁碳合金、钢的热处理、合金钢、铸铁、非铁金属及其合金、金属材料的选用。《金属材料与热处理》注重对学生的能力进行全面的培养，突出中等职业教育的特点，书中较多地配置了图片、实物照片和表格，增强了直观性；适时插入的典型实例，可引导学生应用所学知识解决实际问题；课题后面配备有小结、思考与练习、知识拓展等内容，有利于学生对相关知识的掌握和探索。
《金属材料与热处理》为中等职业学校机械及其相关专业教学用书，也可作为职业培训教材和参考书。
现代工程材料科学：从基础理论到前沿应用 图书简介 本书旨在系统、深入地探讨现代工程领域中应用最广泛的几大类关键材料的基础科学原理、性能调控机制及其在尖端技术中的创新应用。它并非聚焦于金属的冶金学或热力学过程，而是将视角拓宽至涵盖高分子材料、先进陶瓷、复合材料以及功能性材料的宏观与微观尺度行为。 第一部分：高分子材料的结构与性能 本部分将彻底阐述有机高分子材料的化学结构、分子链拓扑学以及它们如何决定宏观力学、热学和电学性能。 第一章：高分子化学基础与聚合反应动力学 详细分析自由基、离子型、配位聚合等主流聚合反应机理，重点讨论活性聚合如何实现分子量和分子量分布的精确控制。探讨共聚反应的设计原则，例如嵌段、无规、接枝共聚对材料微相分离结构的影响。 第二章：高分子物理与构象热力学 深入研究高分子链的统计力学模型，包括理想链模型、唐-胡克（Flory-Huggins）溶液理论。细致区分玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的物理意义及其对材料加工和使用性能的制约。分析结晶度对高分子材料刚性、透明度的影响，并介绍差示扫描量热法（DSC）等热分析技术在表征这些转变中的应用。 第三章：高分子材料的加工成型与力学行为 重点讨论注塑、挤出、吹塑、薄膜拉伸等关键加工工艺如何诱导材料内部产生取向结构。分析高分子材料的粘弹性本质，探讨蠕变、应力松弛现象，并介绍粘弹性本构模型的建立。对于高性能纤维和薄膜，将阐述拉伸取向对抗拉强度和模量的显著提升机制。 第二部分：先进陶瓷与无机非金属材料 本部分将目光转向在极端环境下表现卓越的无机材料，探讨其制备的复杂性与固有脆性的克服策略。 第四章：结构陶瓷的晶体结构与微观缺陷 介绍氧化物（如氧化铝、氧化锆）、氮化物（如碳化硅、氮化硅）和硼化物等典型结构陶瓷的晶体学特征。重点分析位错、晶界、孔隙等微观缺陷对陶瓷强度和断裂韧性的决定性影响。强调晶界工程在提高高温蠕变抗性和化学稳定性中的作用。 第五章：陶瓷的增韧技术与断裂力学 系统阐述消除或减轻陶瓷脆性失效的几种核心策略。详细介绍相变增韧（以氧化锆为例的机制）、纤维增强增韧、以及颗粒铺层技术。运用线性弹性断裂力学原理分析裂纹的萌生和扩展，介绍关键应力强度因子（KIC）的测量方法。 第六章：先进功能陶瓷与薄膜技术 聚焦于具有特殊电学、光学或热学功能的陶瓷材料，如铁电体（PZT）、压电材料、以及高介电常数材料。讨论溶胶-凝胶法、化学气相沉积（CVD）等先进技术在制备高性能陶瓷薄膜中的应用，及其在传感器、储能器件中的潜力。 第三部分：复合材料的设计、界面与性能预测 本部分核心在于理解由两种或多种材料复合而成的系统，其整体性能如何超越单独组分。 第七章：复合材料的分类与增强机制 全面分类纤维增强复合材料（FRC）、颗粒增强复合材料（PRC）和结构复合材料。深入解析纤维（如碳纤维、玻璃纤维）和基体（如环氧树脂、聚合物、或陶瓷基体）之间的相互作用。着重分析载荷传递机制在复合材料增强中的关键作用。 第八章：界面科学与材料互作用 界面是决定复合材料宏观性能的决定性因素。本章详细探讨界面结构、表面处理技术（如施胶剂的使用）如何优化纤维与基体之间的粘结强度。分析界面过渡区（ITR）的形成及其对复合材料疲劳寿命和抗冲击性能的影响。 第九章：复合材料的力学性能建模 介绍经典的混合律（如Voigt和Reuss模型）及其局限性。重点阐述Halpin-Tsai模型和Mori-Tanaka模型等先进分析模型在预测具有复杂微结构（如短纤维、随机取向纤维）复合材料有效模量方面的应用。讨论宏观力学测试方法在验证模型时的重要性。 第四部分：功能性与智能材料 本部分拓展到那些能够响应环境刺激而改变自身性质的材料，这是当前材料科学最活跃的前沿领域之一。 第十章：智能响应材料的机理 深入研究形状记忆合金（SMA）的马氏体相变、铁电/铁磁材料的电/磁致伸缩效应。阐述形状记忆聚合物（SMP）的“记忆”和“恢复”机制，并分析其在可穿戴技术和自修复结构中的应用潜力。 第十一章：光电转换与储能材料 介绍有机光伏（OPV）电池和钙钛矿太阳能电池的工作原理，重点关注电荷传输层和吸收层的能级匹配。对于储能系统，详细分析锂离子电池中新型正负极材料的结构特点（如高镍三元、硅基负极），及其带来的容量和循环稳定性提升。 第十二章：生物医用材料与组织工程 探讨生物相容性、生物可降解性高分子材料（如PLA、PGA）在医疗器械中的应用。分析生物活性陶瓷（如生物活性玻璃）如何促进骨组织再生。讨论水凝胶作为细胞培养支架在再生医学中的最新进展和挑战。 全书结构严谨，内容翔实，理论深度与工程实践紧密结合，适合材料科学、机械工程、航空航天工程等领域的本科高年级学生、研究生以及相关领域的工程师和科研人员作为专业参考书使用。本书致力于提供一个全面、现代化的材料科学知识体系，完全避开金属材料的特定热处理工艺与微观结构演变这一单一主题。
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