液压与气压传动 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:兰建设 编

出品人:

页数:146

译者:

出版时间:2002-7

价格:15.50元

装帧:

isbn号码:9787040260014

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工程材料科学基础 内容提要 本书深入探讨了现代工程领域中至关重要的材料科学基础理论与应用。内容涵盖了从原子结构到宏观性能的完整体系，详细阐述了金属、陶瓷、高分子材料以及复合材料的组织结构、性能特点、加工工艺及其在实际工程中的应用。特别关注材料的微观机制如何决定其宏观力学、热学、电学和化学性能，并着重介绍了先进材料的设计与开发前沿。 --- 第一章 绪论：材料科学的基石与工程中的地位 本章首先确立了材料科学作为现代工程技术核心支撑学科的地位。我们探讨了材料在人类文明发展史中的演变轨迹，从古代的自然材料到现代高性能工程材料的跨越。重点分析了“结构决定性能，性能决定应用”这一核心思想。 详细介绍了工程材料的四大基本类别——金属材料、无机非金属材料（陶瓷）、高分子材料和复合材料——的界定标准和研究范畴。本章还引入了材料的性能评价体系，包括力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能和化学性能的初步概念，为后续深入学习打下理论基础。 第二章 晶体结构与缺陷 材料的微观结构是理解其宏观性能的关键。本章系统性地讲解了晶体学的基本原理。 晶体结构基础： 详细阐述了晶胞、晶面指数（Miller指数）、晶向指数的确定方法及其在晶体学分析中的意义。重点分析了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）等常见金属晶体结构的堆积密度和特性。 非晶态结构： 对玻璃、无定形聚合物等非晶态物质的短程有序和长程无序结构进行了对比分析。 晶体缺陷： 深入剖析了材料中存在的各类缺陷，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错）。位错理论是本章的重中之重，详细解释了刃型位错、螺型位错的几何特征，以及它们如何作为塑性变形的根本机制。对二维和三维缺陷的能量和对材料性能的影响进行了量化讨论。 第三章 材料的热力学与动力学 本章将材料科学与热力学原理相结合，阐述了材料形成、相变以及随时间变化的内在驱动力。 相平衡与热力学： 引入吉布斯自由能的概念，解释了材料体系中热力学稳定性的判断标准。详细讨论了相图（如二元合金相图）的绘制和解读，包括杠杆原理的应用、共晶反应、共熔反应和包析反应的机理。 动力学基础： 重点分析了扩散现象，包括Fick第一定律和第二定律，以及扩散激活能对温度的依赖性（阿伦尼乌斯关系）。阐述了原子在晶格中迁移的机制，以及扩散在热处理、烧结和腐蚀过程中的作用。 形核与长大理论： 详细介绍了均匀形核和非均匀形核过程，以及后续长大机制，为理解晶粒生长和沉淀物的形成提供动力学模型。 第四章 金属材料的结构与性能 金属材料是应用最广泛的工程材料。本章专注于金属的微观结构演变和力学性能。 变形与强化机制： 深入探讨了金属的塑性变形过程，包括位错的运动、交滑移、加工硬化（冷作强化）的机理。详细介绍了提高金属强度的主要方法：晶粒细化强化（Hall-Petch关系）、固溶强化、沉淀强化（析出强化）和加工硬化。 热处理工艺： 系统介绍了退火、正火、淬火和回火等关键热处理工艺。以Fe-C合金系统为例，细致分析了奥氏体转变、珠光体、贝氏体和马氏体的形成过程及其组织特征，以及回火过程对马氏体组织和性能的动态影响。 断裂力学基础： 引入了材料破坏的理论分析方法。阐述了韧性断裂与脆性断裂的区别，重点讲解了应力强度因子（K）、断裂韧度（KIC）的概念，以及裂纹扩展的能量准则。疲劳（低周疲劳与高周疲劳）、蠕变（高温下的长期变形）的发生机理和寿命预测模型也进行了详尽论述。 第五章 陶瓷材料的特性与制备 陶瓷材料以其优异的耐高温性、高硬度和耐腐蚀性著称，但其固有的脆性是主要的挑战。 陶瓷的化学键与结构： 解释了离子键和共价键在陶瓷材料中的主导地位，以及由此决定的高硬度和低导电性。讨论了陶瓷的化学计量学、化学式和晶体结构对称性对性能的影响。 陶瓷的力学行为： 分析了陶瓷材料的脆性断裂特征，重点讲解了Weibull统计学在描述陶瓷强度离散性中的应用。 制备技术： 详细介绍了粉末冶金技术在陶瓷制造中的核心地位，包括原料制备、成型（如干压、流延、注浆成型）和高温烧结过程。探讨了烧结过程中的致密化动力学、晶界迁移和二次再结晶现象。 先进陶瓷： 介绍了结构陶瓷（如SiC, Al2O3）和功能陶瓷（如铁电陶瓷、压电陶瓷）的特殊性能及其应用。 第六章 高分子材料的结构与粘弹性 高分子材料（聚合物）因其轻质、易加工和可设计性强而成为现代工程的重要组成部分。 高分子结构： 阐述了聚合物的分子链结构（线性、支化、交联），分子量及其分布对宏观性能的影响。讨论了聚合反应（加聚与缩聚）的基本原理。 构象与构型： 深入分析了高分子链的柔性、旋转受限以及构象转变（如无规线团、卷曲态）。讨论了立体异构（顺式、反式、全同、间同）对材料性能的决定性作用。 粘弹性行为： 引入了高分子的独特性能——粘弹性。通过描述Maxwell模型、Voigt模型等经典模型，解释了蠕变、应力松弛现象，并引入了时间-温度等效原理（WLF方程）来预测聚合物在不同温度下的长期行为。 加工与改性： 概述了高分子材料的加工方法（注塑、挤出、吹塑）以及通过共混、共聚、增强等方式实现的性能改性技术。 第七章 复合材料的设计与界面作用 复合材料通过结合不同材料的优势，实现单一材料无法达到的综合性能。 复合材料的分类与设计： 重点介绍纤维增强复合材料（FRP, MMC, CMC）和层状复合材料。 界面科学： 界面是复合材料性能的关键所在。详细分析了增强相与基体之间的界面结合强度、界面传荷机制。探讨了界面过渡区（ITR）对材料整体性能的影响。 性能预测模型： 介绍和比较了混合律、玻恩模型等用于预测层状复合材料宏观性能的经典模型，以及纤维取向对各向异性性能的影响。 第八章 材料的失效分析与控制 本章聚焦于材料在实际服役条件下发生性能下降和最终失效的各种模式。 腐蚀与氧化： 阐述了电化学腐蚀的机理，包括阳极和阴极反应。重点分析了均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂（SCC）等复杂腐蚀形态的发生条件。介绍了缓蚀剂、涂层保护和电化学防护技术。 高温失效： 详细分析了材料在高温、高应力下的蠕变断裂和热氧化问题，以及如何通过材料设计（如镍基高温合金中的强化相）来提高抗蠕变性能。 疲劳与断裂预防： 回顾了前述的疲劳理论，强调了表面状态（如残余应力、表面处理）对疲劳寿命的巨大影响。介绍了无损检测技术（NDT）在早期缺陷识别中的应用。 附录 工程材料基本物理常数表 常用晶体学计算工具 常用热处理曲线图示 本书特点： 本书内容组织逻辑严谨，理论深度与工程应用紧密结合，旨在培养读者运用材料科学原理分析和解决实际工程问题的能力。书中包含大量案例分析和最新的研究进展，适合作为材料科学与工程专业本科生、研究生教材，也可作为相关领域工程师的参考手册。

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这本书的装帧设计很吸引人，封面选用了那种深邃的蓝色调，搭配着线条流畅的机械图样，一下子就能让人联想到精密和力量的结合。刚拿到手的时候，我花了好大力气才把它从包装里拿出来，可见出版社在装订上也是下了功夫的。内页的纸张质感也非常好，摸起来光滑细腻，即便是长时间翻阅，手指也不会觉得疲劳。更值得称赞的是，排版布局非常讲究，文字与图表的比例把握得恰到好处，使得复杂的理论知识看起来不再那么枯燥难懂。尤其是一些关键的公式推导部分，作者似乎特意为初学者考虑周全，用了很多留白和加粗来突出重点，这一点对于我们自学者来说简直是福音。我记得翻到目录的时候，第一眼就被那些清晰的章节标题吸引住了，每一个标题都像是一个清晰的路标，指引着我下一步的学习方向。整体来看，这本书的“硬件”素质绝对是行业内的顶尖水准，让人愿意捧在手里细细品味，而不是随便丢在书架上积灰。这种对细节的关注，也侧面反映了作者对知识传播的严谨态度，让人对后续内容的质量充满了期待。

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书中插图和图表的质量，是这本书的又一个亮点，达到了博物馆级别的展示水准。很多描述抽象概念的截面图和动态过程图，都处理得极为精细和清晰。我记得在讲解一个多级液压泵的啮合原理时，原本我脑子里只能想象出模糊的几何形状，但看到书中的三维剖视图后，一切都豁然开朗。那些细小的油道、密封件的位置，甚至是压力波动产生的微小位移，都被用非常直观的阴影和色彩区分开来，简直是3D建模的艺术品。更厉害的是，数据图表的坐标轴标注和单位都规范得无可挑剔，没有出现任何可能引起歧义的模糊标记。这对于我们进行实验数据对标和理论验证至关重要，因为在工程领域，一个错误的单位或者一个模糊的图例，都可能导致灾难性的后果。因此，我感觉这本书的插图不仅仅是辅助阅读的工具，它们本身就是一套完整的、高度浓缩的知识载体，展示了制作者对细节的偏执追求。

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这本书的内容深度和广度都超出了我的预期。我本来以为这会是一本相对入门级的教材，但读进去之后才发现，它对基础理论的阐述既扎实又透彻。作者并没有满足于停留在概念层面，而是深入挖掘了背后的物理原理和数学模型。例如，在讨论流量控制阀的工作特性时，书中详细剖析了流体动力学在不同压力梯度下的响应曲线，这比我之前看的任何资料都要详尽得多。更让我印象深刻的是，书中引入了大量的实际工程案例进行佐证。这些案例不仅仅是简单的“是什么”，更是深入探讨了“为什么会这样”以及“如何优化”。其中有一章专门讨论了伺服系统在高速运动控制中的误差补偿机制，简直是教科书级别的分析。对于那些想在专业领域深耕的读者来说，这本书无疑提供了一个非常坚实的研究基础平台。它就像一把精密的瑞士军刀，无论你需要基础回顾还是深入研究，都能从中找到你需要的工具。这种既能仰望星空（理论高度）又能脚踏实地（工程应用）的写作风格，是真正有价值的技术书籍所必备的。

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这本书的写作风格非常严谨，但又带有股老派工程师特有的朴实和坦诚。作者在论述时，几乎没有任何花哨的辞藻，一切都以事实和逻辑为准绳。读起来感觉像是在与一位经验丰富、学识渊博的同行进行一次面对面的深度交流，他不会敷衍你，也不会故作高深，而是用最精确的语言描述现象和规律。在某些涉及到历史演变和标准制定的章节中，作者还引用了大量早期文献的出处，这显示了他深厚的学术底蕴和对领域发展脉络的清晰掌握。这种对“出处”的尊重，让整本书的论断都充满了权威性和可信度。我甚至发现了一些在其他地方难以找到的，关于早期流体控制元件的专利解读，这对于想要追溯技术源头的读者来说，简直是无价之宝。总的来说，这是一本散发着“干货”气息的著作，它用最务实的态度，搭建了一个最坚实的知识殿堂，让人对其内容的可靠性深信不疑。

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阅读体验方面，这本书的逻辑组织堪称艺术。它不像有些技术书籍那样，知识点东拉西扯，让人读完一章还得回头去翻前言寻找上下文。这本书的叙事线索非常清晰、连贯，如同构建一座宏伟的知识大厦，从地基到梁柱，再到最后的屋顶装饰，每一步都过渡得极其自然。作者似乎非常擅长“搭积木”，他会先给出最简单的单元模块（如流体静力学基础），然后逐步引入更复杂的结构（如动态响应分析），确保读者在学习新概念时，已经完全掌握了前置知识。我个人尤其欣赏它在章节末尾设置的“思考与拓展”部分。这些问题往往不是简单的记忆性测试，而是需要读者综合运用本章乃至前几章知识点进行分析推理，这极大地锻炼了我的系统思维能力。每次攻克一个思考题，都会带来一种巨大的成就感，让人觉得自己的技术视野确实被拓宽了。这种循序渐进、引导思考的教学设计，让学习过程充满了主动探索的乐趣，而不是被动接受。

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