Nonmetallic Materials and Composites at Low Temperatures pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Plenum Press

作者:Hartwig, Georg; Evans, D.; ICMC Symposiym, Symposiym

出品人:

页数:399

译者:

出版时间:1982-06-01

价格:USD 171.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780306408946

丛书系列:

图书标签:

• 非金属材料
• 低温
• 复合材料
• 材料科学
• 工程材料
• 低温性能
• 材料工程
• 结构材料
• 聚合物
• 陶瓷

《非金属材料与复合材料在低温环境下的性能与应用》 本书深入探讨了非金属材料，尤其是先进复合材料，在极低温度环境下的独特行为、关键性能以及广泛的应用潜力。本书聚焦于理解和预测这些材料在严苛低温条件下的力学、热学、电学及化学特性，为工程师和研究人员提供了一个全面的技术参考。 核心内容概述： 1. 低温对非金属材料性能的影响： 力学性能： 详细分析了温度骤降如何改变非金属材料的弹性模量、屈服强度、断裂韧性、疲劳寿命和蠕变行为。我们将考察玻璃化转变温度（Tg）、脆性转变温度（DTT）等关键参数，并解释其背后的微观机制。研究将涵盖高分子材料、陶瓷、橡胶及其复合材料在冷却过程中的形变机制和失效模式。 热学性能： 探讨了低温对材料导热性、热膨胀系数、热容等参数的影响。理解这些热学特性对于设计需要精确温度控制的低温系统至关重要，例如绝缘性能和热应力分析。 电学性能： 分析了绝缘电阻、介电常数、介电损耗等电学参数在低温下的变化趋势，以及它们对高压、高频应用的影响。对于超导应用背景下的材料选择，其电学行为的稳定性尤为关键。 化学稳定性： 评估了非金属材料在极端低温下的化学惰性，以及其与特定低温介质（如液氦、液氮、液氢）的相容性，包括吸湿、溶胀、降解等潜在问题。 2. 先进复合材料的低温性能研究： 纤维增强复合材料（FRCs）： 重点研究了碳纤维增强聚合物（CFRP）、玻璃纤维增强聚合物（GFRP）、芳纶纤维增强聚合物（AFRP）等在低温下的性能表现。分析了纤维与基体之间的界面在低温下的结合强度和传递载荷的能力，以及不同纤维和基体组合对整体性能的影响。 结构陶瓷与陶瓷基复合材料（CMCs）： 考察了氧化铝、氮化硅、碳化硅等陶瓷材料及其复合材料在低温下的抗热震性、抗氧化性及力学强度。对于航天、航空领域的高温结构件，其在经历快速冷却后的性能保持至关重要。 纳米复合材料： 探讨了纳米填料（如碳纳米管、石墨烯、纳米颗粒）对聚合物基复合材料低温性能的增强作用，以及纳米结构在降低材料脆性、提高韧性方面的潜力。 3. 低温应用领域及材料选择： 航天航空： 深入分析了材料在低温火箭燃料罐、卫星结构、飞行器蒙皮等部位的应用。例如，液氢和液氧环境对材料的要求，以及真空低温条件下材料的长期稳定性。 能源领域： 重点关注了超导电缆、低温储能系统、核聚变反应堆（如ITER项目）等领域中非金属材料的选型与设计。涉及了磁屏蔽材料、绝缘材料、结构支撑材料在极低温、强磁场环境下的可靠性。 低温科学与工程： 涵盖了低温冷却设备、科学仪器（如低温探测器、显微镜）、粒子加速器等设备中的材料应用，以及在这些精密设备中对材料尺寸稳定性、热膨胀匹配和低逸气性的要求。 医学与生物技术： 探讨了低温保存技术（如冷冻保存）、低温手术器械等领域中对材料生物相容性、灭菌耐受性以及在低温下维持功能的特殊需求。 4. 实验方法与测试技术： 详细介绍了用于评估材料低温性能的各种实验技术，包括低温拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、疲劳试验、断裂韧性测试、热膨胀测量、热导率测量、介电损耗测量等。 强调了标准测试方法的重要性，以及在低温环境下进行精确测量的挑战和解决方案，如样品制备、环境控制、数据采集与分析。 5. 失效分析与寿命预测： 基于材料在低温下的力学行为和失效模式，本书提供了失效分析的通用方法，包括宏观和微观失效机制的识别。 探讨了基于损伤力学、断裂力学以及统计学模型的低温寿命预测方法，为设计和使用寿命评估提供科学依据。 本书的价值： 本书旨在为从事低温领域研究、开发和应用的相关人员提供一个全面、深入的知识体系。通过对非金属材料和复合材料在极端低温环境下的性能特点进行系统阐述，本书能够帮助读者： 理解低温对材料性能的根本影响， 从而选择最合适的材料。 掌握先进复合材料在低温下的设计原理和应用策略， 优化产品性能。 规避潜在的低温失效风险， 提高设备的安全性和可靠性。 为未来新型低温材料的开发提供理论指导和技术启示。 无论您是材料科学家、机械工程师、航空航天工程师、能源工程师，还是对低温技术充满兴趣的研究者，本书都将是您不可或缺的宝贵参考。

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