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出版者:

作者:刘新佳 编

出品人:

页数:879

译者:

出版时间:2010-5

价格:88.00元

装帧:

isbn号码:9787122074317

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《工程材料科学与应用》 本书深入探讨了工程材料的本质、性能、加工技术及其在各类工程项目中的实际应用。全书聚焦于材料科学的前沿进展与工程实践的紧密结合，旨在为工程师、技术人员和相关专业学生提供一套系统、全面、实用的参考指南。 第一部分：材料科学基础 本部分将从微观层面解析各类工程材料的结构与性能关系。我们将从原子、分子、晶体结构入手，阐述材料的力学性能（如强度、韧性、硬度、疲劳）、热学性能（如导热性、热膨胀）、电学性能（如导电性、绝缘性）、磁学性能以及化学稳定性等基本属性的微观根源。 原子与晶体结构：介绍不同材料（金属、陶瓷、高分子、复合材料）的原子排列方式、晶格缺陷及其对宏观性能的影响。 相变与显微组织：深入分析材料在不同温度和压力下的相变现象，以及显微组织（如晶粒尺寸、第二相分布）如何塑造材料的宏观表现。 本构关系：建立应力、应变、温度等参数之间的数学模型，理解材料在不同加载条件下的行为规律，为工程设计提供理论基础。 第二部分：主要工程材料类别 本部分将逐一介绍目前工程领域应用最广泛的几大类材料，并详细阐述其特性、制备工艺、优缺点及应用场景。 金属材料： 黑色金属：涵盖各种钢材（碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢）的成分、组织、性能特点及热处理工艺。重点分析不同合金元素对钢性能的调控作用，以及焊接、锻造、轧制等成形工艺。 有色金属：深入介绍铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等在航空航天、汽车制造、电子电器等领域的应用。阐述其轻质、高强度、耐腐蚀等特性的形成原因和加工要点。 特种金属材料：包括高温合金、形状记忆合金、超导材料等，重点关注其在极端工况下的应用潜力和研究进展。 无机非金属材料： 陶瓷材料：从传统陶瓷（如耐火材料、结构陶瓷）到先进陶瓷（如电子陶瓷、生物陶瓷），解析其高硬度、耐高温、绝缘性等特点，以及粉末冶金、烧结等制备技术。 水泥与混凝土：详细介绍水泥的水化过程、影响因素，以及混凝土的配合比设计、性能测试、耐久性保障等。探讨新型混凝土（如高性能混凝土、自密实混凝土）的应用。 玻璃与玻璃陶瓷：分析玻璃的成分、结构、光学性能、隔热性能，以及特种玻璃（如石英玻璃、光纤玻璃）的制备与应用。 高分子材料： 塑料：介绍热塑性塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯）和热固性塑料（如酚醛树脂、环氧树脂）的结构、性能差异，以及注塑、挤出、吹塑等成形方法。 橡胶：阐述天然橡胶与合成橡胶的分子结构、硫化机理，以及轮胎、密封件等应用。 纤维：介绍天然纤维（如棉、麻、丝、毛）和合成纤维（如涤纶、锦纶、腈纶、氨纶）的性能特点，以及纺织、增强复合材料等应用。 复合材料： 纤维增强复合材料：深入研究碳纤维增强复合材料（CFRP）、玻璃纤维增强复合材料（GFRP）等，分析其轻质高强的优势，以及树脂基、陶瓷基、金属基复合材料的特点。 颗粒增强复合材料：探讨金属基、聚合物基复合材料中的硬质颗粒增强机理，以及材料设计的考量。 第三部分：材料的加工与处理 本部分将聚焦于如何通过各种工艺手段来制备、成形和改善材料的性能，使其满足工程应用的具体要求。 成形工艺： 金属成形：涵盖铸造、锻造、轧制、挤压、冲压、焊接等经典工艺，以及粉末冶金、增材制造（3D打印）等新兴技术。 陶瓷加工：详细介绍陶瓷的粉体制备、成形（如注浆、压制、挤出）、干燥与烧结工艺。 高分子加工：重点介绍注塑、挤出、吹塑、压延、发泡等成形方法。 热处理： 金属热处理：深入解析退火、正火、淬火、回火、时效等热处理工艺对金属组织和性能的影响，以及表面热处理技术（如渗碳、渗氮）。 陶瓷烧结：阐述不同烧结方式（如固相烧结、液相烧结、放电等离子烧结）对陶瓷致密化过程的影响。 表面处理与改性： 涂层技术：介绍物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、电镀、阳极氧化等表面涂层技术，以及其在提高材料耐磨、耐腐蚀、导电等性能方面的作用。 化学处理：探讨钝化、磷化等化学处理方法。 机械处理：介绍喷砂、抛丸等表面强化工艺。 第四部分：材料的性能测试与表征 本部分将介绍用于评估材料性能和分析材料微观结构的常用方法和设备。 力学性能测试：拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验、疲劳试验、蠕变试验等。 无损检测：超声波探伤、射线探伤、涡流探伤、磁粉探伤等。 金相分析：显微镜观察、图像分析、晶粒尺寸测量。 化学成分分析：光谱分析（OES, AAS）、X射线荧光光谱（XRF）、能量色散X射线光谱（EDX）等。 结构分析：X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等。 热性能测试：热膨胀系数测定、导热系数测定、差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）等。 第五部分：材料的选择与应用 本部分将结合前几部分的知识，探讨如何根据工程项目的具体需求，科学地选择最适合的材料。 设计要求与材料性能匹配：分析载荷、温度、环境、寿命、成本等因素对材料选择的影响。 可靠性设计与失效分析：理解材料失效模式（如断裂、屈曲、腐蚀、磨损），并学习如何通过材料选择和设计来避免失效。 可持续性与环境友好材料：关注材料的生命周期评估，以及可再生材料、可回收材料、低环境影响材料的应用。 新兴材料在工程中的应用：展望智能材料、纳米材料、生物材料等在未来工程中的发展趋势。 本书力求内容严谨、图文并茂，通过大量的实例分析，帮助读者更好地理解和掌握工程材料的知识，提升在实际工程项目中的材料应用能力。

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这本厚重的家伙，拿到手里沉甸甸的，封面设计简约到有点朴素，但内页的质感倒是出乎意料地好，纸张厚实，油墨印得清晰锐利。我主要是冲着它“手册”的名头来的，希望能快速查找一些关键的工程数据和规范要求，毕竟现场工作留给查资料的时间非常有限。翻阅下来，发现它在某些基础材料的性能指标罗列上做得相当详尽，比如不同强度等级的混凝土配合比设计参数、钢筋的抗拉强度范围等等，这些都是我日常工作中频繁需要核对的信息。不过，对于一些新兴的或者特种材料的应用案例分析，感觉深度上有所欠缺，更像是一本教科书式的资料汇编，而不是真正能指导现场施工疑难杂症的“宝典”。它更像是放在办公室工具柜里，需要时拿出来翻阅的参考工具，而不是随身携带的口袋书。对于初入行的工程师来说，它无疑是一个扎实的知识库，但对于资深人士而言，可能需要更多结合实际工程经验的解读和对比分析，才能让这些冰冷的数字真正“活”起来。总体来说，作为一本基础工具书，它合格有余，但想成为不可替代的行业圣经，可能还差了那么一点点火候，尤其是在信息更新速度日益加快的今天，数据的时效性是需要持续关注的重点。

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我最近在负责一个旧结构改造项目，对材料的耐久性和现有结构的评估需求特别高。我希望这本书能提供一些关于不同环境荷载下常见建筑材料长期性能退化的数据模型或者案例分析。翻阅了相关章节后，我发现它对新材料、新技术的介绍相对保守，大部分内容还是围绕着传统混凝土、钢材和砌体材料的经典性能展开。对于例如海洋环境腐蚀防护、高氯离子侵蚀下的钢筋保护层厚度修正等前沿或专业性很强的问题，信息量明显不足，有些甚至是泛泛而谈，没有给出可操作性的参数范围。这对于我这种需要处理复杂工程病害的专业人士来说，帮助实在有限。它更像是一个“标准参考书”，规定了“应该是什么样”，而不是“为什么会变成这样”以及“我们现在应该怎么办”。如果这本书能在“材料诊断与修复”这个版块投入更多精力，增加一些实际的破坏性测试数据对比，那它的价值将会大大提升，否则，它在高端技术领域的参考价值相对减弱。

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老实说，我本来对手册这类书籍的期望值不高，通常都是各种公式、表格的堆砌，缺乏连贯性和逻辑性，读起来很费劲。但这本的排版和结构设计倒是让人眼前一亮，它似乎努力想构建一个从宏观到微观的知识体系，尽管在实际操作中，这种体系感在某些章节的衔接处还是显得有些生硬。比如，它花了不少篇幅讲解了骨料的级配对拌合物流变性的影响，理论阐述得非常到位，配有清晰的图示，这一点值得称赞。然而，当我试图将这些理论知识快速迁移到如何现场调整砂率以应对连续降雨天气时，手册里提供的直接解决方案却非常有限，更多的是要求读者自己去推导。这让我感觉，它在“指导实践”和“阐述原理”之间走得有些摇摆不定。这本书的语言风格偏向学术化，用词严谨，但有时也因此显得过于冗长，为了解释一个简单的现象，可能需要绕好几圈才能到达结论。我更希望看到的是那种直击要害的“经验之谈”，而不是事无巨细的理论铺陈。或许它更适合作为研究生学习材料的一部分，而不是一线工程师的快速检索工具。

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这本书的印刷质量和装帧确实令人满意，至少在多次翻阅后，内页没有出现散页或字迹模糊的现象，这在经常暴露在工地灰尘环境下的书籍中是难能可贵的优点。然而，内容上的更新速度似乎跟不上行业发展的步伐。我注意到书中引用的部分规范条文，与最新颁布的几项重要行业标准存在细微的差异，虽然这些差异可能不会导致重大的质量事故，但在严谨的审计环境下，这种不一致性是潜在的风险点。此外，在涉及到绿色建筑材料和可持续性指标方面，内容显得有些滞后，比如对于新型低碳胶凝材料的推广应用数据和地方性激励政策的介绍，非常稀疏。一本现代化的工程材料手册，理应体现行业对环保和节约资源的前瞻性指引，而不仅仅是对既有技术的总结。所以，如果能定期组织专业团队对内容进行修订和补充，特别是对规范条文和前沿技术应用案例进行快速迭代，这本书的生命力才能得到真正的保障，否则，它终将沦为一本过时的参考资料，尽管装帧再精美也无济于事。

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从使用者的角度来看，这本书的索引系统设计得不太友好，查找效率堪忧。当我需要快速定位某个特定标准编号或者某一特定参数时，往往需要来回翻阅好几页目录，甚至需要结合书后的专业术语表才能找到对应的位置。这极大地影响了它在需要快速响应的工程现场中的实用性。例如，查找特定标准中关于“抗渗等级”的具体试验步骤，我花了比预期长得多的时间。此外，虽然全书内容涵盖面广，但各个章节的深度不一，存在明显的“水”的痕迹，某些章节的篇幅与其重要性不成比例，似乎是为了凑齐手册的规模而强行加入的背景知识。真正的干货，那些能直接影响质量和成本控制的关键数据点，往往被淹没在大量的背景描述之中，需要耐心去“淘金”。如果能重新设计一套更精细化的、以应用场景划分的索引，并对内容进行严格的取舍，使其更聚焦于核心的工程应用数据，那么它作为一本实战手册的价值将无可替代。

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