铅酸蓄电池工艺学概论

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出版者:机械工业
作者:刘广林
出品人:
页数:470
译者:
出版时间:2011-4
价格:49.00元
装帧:
isbn号码:9787111334859
丛书系列:
图书标签:
  • 电池
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具体描述

《铅酸蓄电池工艺学概论(第2版)》从铅酸蓄电池的生产实践出发,深入浅出而又清晰严谨地叙述了铅酸蓄电池的基础理论和工艺技术原理。

《铅酸蓄电池工艺学概论(第2版)》对铅酸蓄电池的产品设计和工艺质量控制作出了定量的、数学解析的讲述,避免泛泛的空洞叙述。

《铅酸蓄电池工艺学概论(第2版)》根据电化学原理,定量地导出了铅酸蓄电池生产过程中的工艺参数之间的函数关系以及它们和蓄电池电性能之间的定量关系,力求做到理论与生产实践紧密结合。

《铅酸蓄电池工艺学概论(第2版)》详细叙述了铅酸蓄电池生产的工艺流程、有关的技术要点,汇集了必要的数表,讨论了铅酸蓄电池运行与生产过程中的重要问题。

《铅酸蓄电池工艺学概论(第2版)》是从事铅酸蓄电池开发研究、设计生产和使用的工程技术人员和高等院校有关专业师生的真挚朋友。

现代材料科学前沿探析:先进复合材料的制备、性能与应用 图书简介 本书旨在为材料科学、工程学及相关领域的专业人士和高年级学生提供一个全面而深入的视角,聚焦于当代工程领域最具变革潜力的技术之一——先进复合材料。本书超越传统材料的范畴,系统梳理了从基础理论到尖端应用的完整知识体系,重点剖析了高性能纤维增强复合材料(FRC)、纳米复合材料以及智能复合材料的最新发展动态、复杂的制造工艺以及在极端环境下的服役表现。 第一部分:复合材料的理论基础与结构表征 本书首先奠定了坚实的理论基础。详细阐述了复合材料的微观结构与宏观性能之间的定量关系,引入了经典的复合材料力学模型,如混合律(Rule of Mixtures)、半经验模型(Halpin-Tsai模型)以及更复杂的有限元分析(FEA)方法,用于精确预测层合板的力学行为、热膨胀特性及电磁屏蔽效率。 特别关注了界面科学。界面作为决定复合材料整体性能的关键因素,其构成、化学键合以及能量传递效率被深入探讨。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)以及原子力显微镜(AFM)等先进表征技术,本书指导读者如何准确评估纤维/基体界面区的缺陷、脱粘程度和反应层。 第二部分:高性能基体材料的创新 本书对复合材料的“骨架”——基体材料进行了详尽的分类和剖析,重点突出了对极端工况适应性的要求: 1. 高性能树脂基体: 深入研究了环氧树脂(Epoxy)、聚酰亚胺(PI)、双马来酰亚胺(BMI)以及新型热塑性树脂(如PEEK、PEKK)的聚合化学、固化动力学和热力学行为。探讨了如何通过结构改性(如引入纳米颗粒或功能化基团)来提高其玻璃化转变温度(Tg)、韧性(Fracture Toughness)以及耐化学腐蚀性。 2. 先进陶瓷基体(CMCs): 重点分析了碳化硅(SiC)、氧化铝(Al₂O₃)等材料在高温环境下的抗氧化、抗热震性能。详细介绍了化学气相沉积(CVD)和熔渗透法(IIP)等制备高密度、低孔隙率陶瓷基体的关键工艺参数控制。 3. 金属基体复合材料(MMCs): 涵盖了铝基、钛基和镁基复合材料。阐述了反应性弥散相的形成机理,以及如何通过粉末冶金、摩擦搅拌加工(FSP)或定向凝固技术来控制第二相颗粒(如SiC、Al₂O₃颗粒或短纤维)的分布均匀性和形貌,从而大幅提升材料的强度和蠕变抗力。 第三部分:增强相与新型纤维技术 本书将增强纤维的制备、结构控制与最终性能紧密联系起来: 1. 碳纤维(CF)的进化: 从聚丙烯腈(PAN)基到沥青基碳纤维,详细对比了不同前驱体的化学结构对最终纤维的取向度、结晶度和拉伸强度的影响。探讨了表面处理技术(如电化学氧化)如何优化纤维与热塑性基体间的粘接。 2. 玄武岩纤维与玻璃纤维的升级: 针对传统玻璃纤维的局限性,本书分析了如何通过优化熔融配方,制备出具有更高耐酸碱腐蚀性和更高使用温度的特种玻璃纤维和高性能玄武岩纤维。 3. 纳米增强体: 聚焦于石墨烯、碳纳米管(CNT)、氮化硼纳米片(BNNS)等二维及一维纳米材料。讨论了它们在提高基体导电性、导热性和机械性能方面的潜力,以及实现大规模、无团聚分散的关键技术,如超声辅助插层和原位生长法。 第四部分:前沿制造工艺与数字化集成 制造工艺是实现高性能复合材料应用落地的核心。本书着重介绍了适应不同结构复杂度和规模需求的先进制造技术: 1. 自动化铺放技术(AFP/ATL): 深入解析了计算机辅助制造(CAM)软件如何与纤维自动铺放设备联动,实现复杂曲面结构的高效、低废料铺放。讨论了在铺放过程中如何实时监测张力、温度和厚度偏差。 2. 快速成型与增材制造(AM): 重点探讨了将复合材料引入增材制造领域的挑战与机遇。包括利用激光辅助固化(LCP)技术进行连续纤维增强复合材料的3D打印,以及熔融沉积成型(FDM)中短纤维复合材料的挤出流变学控制。 3. 反应性成型工艺: 详细阐述了树脂传递模塑(RTM)和真空辅助树脂灌注(VARI)工艺中,树脂流动前沿的界面锁定现象、模具设计(如多面体浇口设计)以及如何通过真空度控制来消除微孔隙缺陷。 第五部分:服役性能、无损评估与结构健康监测(SHM) 复合材料的服役可靠性是其工程应用的关键瓶颈。 1. 损伤容限与疲劳分析: 阐述了层间剪切、压缩屈曲和冲击损伤的扩展机理。利用分层理论(如Barenblatt模型)分析了冲击能量吸收机制,并探讨了通过引入柔性层或夹心结构来提高损伤容限的方法。 2. 无损检测(NDT): 系统介绍了超声波(C-Scan)、热成像(Thermography)、声发射(AE)以及聚焦超声(FUS)技术在复合材料内部缺陷(如分层、孔隙、纤维断裂)的定量检测与成像中的应用。 3. 结构健康监测(SHM): 探讨了嵌入式光纤布拉格光栅(FBG)传感器、压电陶瓷传感器阵列在实时监测复合材料在载荷、温度变化下的应变分布、裂纹萌生与扩展过程中的应用,为预测结构寿命和维护决策提供数据支持。 结语:面向未来的功能化与多功能集成 本书的最后部分展望了复合材料向“智能”和“功能集成”方向的发展趋势。涵盖了自修复复合材料的胶囊释放技术、形状记忆聚合物复合材料的应用,以及用于电磁吸收和电磁屏蔽的高导电性复合材料的最新研究成果。 本书内容结构严谨,理论与实践并重,数据翔实,图表丰富,旨在成为复合材料领域研究人员、工程师和高级学员不可或缺的参考手册。

作者简介

目录信息

第2版前言第1版前言第一章 绪论1 第一节 铅酸蓄电池的技术发展概况1 第二节 铅酸蓄电池的特点4 第三节 铅酸蓄电池的理论基础和有关电性能的几个术语7 第四节 铅酸蓄电池的生产工艺流程11 第五节 快速发展的铅酸蓄电池工业13 参考文献16第二章 合金与板栅17 第一节 铅、锑17 第二节 Pb-Sb合金性质与相图20 第三节 Pb-Sb合金中的其它元素27 第四节 Pb-Ca合金32 第五节 合金配制35 第六节 脱模剂和浇口涂剂36 第七节 板栅铸造38 第八节 板栅构型与板栅设计的几个问题40 第九节 Pb-Sb板栅合金的分析44 第十节 Pb-Ca板栅合金的分析49 参考文献52第三章 铅粉54 第一节 铅的氧化物54 第二节 球磨铅粉与巴顿铅粉57 第三节 球磨铅粉生产工艺60 第四节 巴顿铅粉的生产65 第五节 铅粉的特性66 第六节 铅粉的电化学当量71 参考文献78第四章 铅膏、涂填与固化干燥79 第一节 铅的化学性质79 第二节 含氧酸的铅(Ⅱ)盐80 第三节 和膏过程的化学反应84 第四节 铅膏配方与和膏工艺86 第五节 铅膏常数93 第六节 铅膏方程96 第七节 铅膏的表观密度与总水量98 第八节 铅膏涂填与表面干燥106 第九节 和膏过程中的热效应108 第十节 铅膏中PbSO4含量与铅膏酸量的分析方法116 第十一节 湿铅膏极板的固化117 第十二节 铅粉与干铅膏质量的关系122 第十三节 和膏工艺及铅膏配方的编制123 第十四节 铅膏基本配方表125 第十五节 两种类型铅膏制备工艺实例126 第十六节 负极添加剂腐殖酸129 第十七节 负极添加剂木质素及其衍生物144 第十八节 负极添加剂松香148 第十九节 负极添加剂种种152 参考文献157第五章 化成160 第一节 H2SO4溶液的物理性质160 第二节 化成概述168 第三节 槽化成过程中的物理与化学变化169 第四节 影响槽化成极板性能的参数174 第五节 极板槽化成工艺要点179 第六节 负极板的干燥185 第七节 极板不焊接化成188 第八节 蓄电池内化成工艺189 第九节 正极板活性物质成分的分析193 第十节 负极板活性物质成分的分析195 第十一节 极板活性物质质量的变化200 第十二节 关于PbO2的结构201 参考文献205第六章 铅酸蓄电池组装207 第一节 铅酸蓄电池组装工艺流程207 第二节 铅酸蓄电池组装涉及的几种材料208 第三节 铅酸蓄电池组装手工操作要点211 第四节 铅酸蓄电池槽、盖材料215 第五节 铅酸蓄电池隔板218 第六节 电解质溶液220 第七节 组装失控引起的蓄电池组失效226 第八节 起动用铅酸蓄电池“补液”误区233 参考文献236第七章 铅酸蓄电池电化学237 第一节 法拉第定律(Faraday's law)237 第二节 铅酸蓄电池放电时的电迁移239 第三节 H2O-H2SO4体系中H2SO4的活度系数γ与H2O的活度243 第四节 双电层和平衡电极电位、电动势246 第五节 能斯特方程250 第六节 电动势与温度的关系256 第七节 氢标、参比电极259 第八节 Pb-H2O-H2SO4体系的φ-pH图268 第九节 极化与过电位275 第十节 浓差极化过电位278 第十一节 电化学极化282 第十二节 快速充电的电化学理论基础285 第十三节 铅酸蓄电池电极过程动力学292 第十四节 多孔电极理论295 第十五节 铅和铅基合金的阳极腐蚀298 参考文献302第八章 铅酸蓄电池性能306 第一节 容量306 第二节 荷电状态324 第三节 能量与功率337 第四节 首次注液与干荷电性能343 第五节 荷电保持能力351 第六节 水损耗与析气355 第七节 耐振动性能360 第八节 内阻365 参考文献370第九章 阀控密封式铅酸蓄电池372 第一节 阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)的应用领域372 第二节 VRLA的理论基础374 第三节 VRLA的容量设计375 第四节 VRLA的极板设计378 第五节 VRLA的注液量与注液浓度380 第六节 VRLA的放电充电特性383 第七节 安全阀387 第八节 VRLA设计与生产过程中的几个问题389 第九节 VRLA的电池内化成制度391 第十节 VRLA的早期容量损失、热失控和负极汇流排腐蚀394 第十一节 VRLA的充电和维护397 第十二节 VRLA设计实例399 参考文献408第十章 充电和维护410 第一节 充电接受能力410 第二节 充电方法416 第三节 起动用铅酸蓄电池的充电和维护420 第四节 工业铅酸蓄电池的充电422 参考文献423附录425 附录A 常数425 附录B 水的性质425 附录C 换算因式426 附录D 部分常用缩写词427 附录E 汉英词汇对照438
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书让我对铅酸蓄电池的“安全性”有了全新的认识。在讨论电池的正常使用之外,作者还花费了相当篇幅来介绍电池的潜在危险,如短路、过充、高温等可能导致的风险,并详细阐述了相应的安全防护措施和应急处理方法。书中还提到了不同国家和地区关于电池安全生产和使用的标准,这让我更加重视电池在实际应用中的安全问题。通过这本书,我不仅学到了如何使用铅酸蓄电池,更学到了如何安全地使用它,这对于保障自己和他人的生命财产安全至关重要。

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这本书的另一个亮点在于其对铅酸蓄电池最新发展趋势的展望。作者并没有将目光局限于现有的技术,而是积极探索未来可能的技术突破点。他讨论了纳米材料在电极材料中的应用,以及固态电解质的可能性,这些前沿的研究方向让我看到了铅酸蓄电池技术革新的巨大潜力。书中对这些新技术可能带来的性能提升和应用前景进行了大胆的设想,这激发了我对未来能源储存技术发展的高度期待。作为一个普通读者,能够提前了解到这些前沿的技术信息,无疑是一次非常难得的学习机会。

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这本书给我留下的深刻印象之一,是作者对细节的极致追求。在介绍电池的组装工艺时,书中不仅仅是简单地描述了组装步骤,而是详细讲解了每一个工序的精密度要求,以及这些精密度如何影响电池的最终性能和寿命。例如,对于极板的焊接、隔板的裁切、以及电池壳的密封,都进行了详细的图解和说明,让我能够直观地感受到工业生产的严谨和精细。这种对细节的关注,也让我更加理解了为什么一些看似简单的产品,却需要如此复杂的工艺流程来保证其质量和可靠性。

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作为一个对能源储存技术一直抱有浓厚兴趣的普通读者,我最近有幸接触到了一本让我耳目一新的著作,它以一种极其深入浅出的方式,为我揭开了铅酸蓄电池这个看似陈旧却依然至关重要的能源储存介质的神秘面纱。尽管书名听起来有些专业,但阅读过程却充满了惊喜和发现。首先,作者在开篇就巧妙地运用了大量的历史典故和生活中的应用场景,让我立刻感受到这项技术并非高高在上,而是与我们的生活息息相关。从早期的电报电话系统,到如今电动汽车、不间断电源(UPS)的广泛应用,书中通过生动的案例,将铅酸蓄电池的发展历程和重要性娓娓道来。我尤其印象深刻的是,作者并没有简单地罗列枯燥的化学方程式和工程参数,而是将复杂的原理转化为易于理解的比喻和图示,例如,将电解液的比重变化比作“血液的浓度”,将极板的硫化比作“堵塞的血管”,这些形象的描述极大地降低了我的阅读门槛,让我能够轻松地理解其中的奥秘。

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我尤其欣赏书中对于“故障诊断与排除”部分的详尽介绍。作者列举了铅酸蓄电池在实际使用中可能出现的各种常见故障,如容量下降、内阻增大、漏液等,并逐一分析了这些故障的可能原因,以及相应的检测方法和修复建议。书中还提供了一些实用的案例分析,让我能够将书本知识应用于实际问题中。对于像我这样希望对日常使用的电池有更深入了解,并能在出现问题时进行初步判断和处理的读者来说,这部分内容具有极高的实用价值。

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总而言之,这本书并非一本简单的技术手册,而是一本融合了历史、科学、工程、环保以及未来展望的百科全书。它以一种循序渐进、由浅入深的方式,带领读者一步步走进铅酸蓄电池的世界。我从中学到的不仅仅是关于铅酸蓄电池的知识,更是对科技发展、工业生产以及可持续发展的深刻理解。这本书的价值远远超出了我的预期,它不仅满足了我作为读者的好奇心,更启发了我对能源储存技术更广泛的思考。我强烈推荐这本书给所有对科技、能源以及可持续发展感兴趣的读者。

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从读者的角度来说,这本书的排版和语言风格也功不可没。尽管涉及大量专业知识,但作者并没有使用过于晦涩难懂的术语,而是尽量用通俗易懂的语言来解释。书中穿插了大量的表格、图表和高清的实物照片,使得内容的呈现更加直观和生动。我特别喜欢作者在段落之间过渡时使用的连接词和过渡句,这使得文章的逻辑清晰,阅读起来非常流畅。即使我对某些专业名词不太熟悉,也能够通过上下文和图示理解其含义。

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阅读过程中,我被书中严谨的科学态度和细致的分析所折服。作者在讨论不同类型的铅酸蓄电池时,如AGM(吸附式玻璃纤维)和胶体电池,并没有简单地进行优劣对比,而是根据不同的应用场景和性能要求,深入分析了它们的结构特点、优点和局限性。书中对于隔板材料的选择、电解液的配比、以及极板的栅极设计等方面,都进行了细致的考量,并解释了这些设计如何影响电池的内阻、功率密度和安全性。这种基于数据和实验的分析,让我对不同电池类型的优劣有了更清晰的判断,也为我未来选择合适的电池产品提供了科学的依据。

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这本书给我最大的触动之处在于,它让我重新认识了铅酸蓄电池的“生命周期”管理。作者并没有回避铅酸蓄电池在环保方面可能存在的挑战,而是以一种负责任的态度,详细介绍了从原材料的获取,到生产制造过程的绿色化,再到废旧电池的回收和再利用的全过程。书中列举了许多国内外先进的回收技术和管理经验,让我看到了铅酸蓄电池产业可持续发展的巨大潜力。我特别欣赏作者对“循环经济”理念的倡导,他强调了每一个环节都应该注重资源的高效利用和环境的最小化影响。这不仅仅是一本技术书籍,更是一本关于如何实现工业可持续发展的实践指南,对于推动整个社会的绿色转型具有重要的现实意义。

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在深入探讨铅酸蓄电池的工作原理时,作者展现出了其扎实的专业功底和出色的科普能力。书中对正负极的反应过程、电解液的成分和作用、以及隔板的功能进行了详尽的阐述,但其独特的视角在于,他不仅仅停留在理论层面,而是着重强调了这些微观过程对宏观性能的影响。例如,在解释充电过程中活性物质的转化时,作者引入了“晶体结构重塑”的概念,并用动态的动画模拟(虽然书中是静态的图示,但意境如此)来展示活性物质在充放电循环中的变化。这让我对电池的能量转换效率、循环寿命等关键指标有了更深层次的理解。书中还详细介绍了影响电池性能的各种因素,如温度、放电深度、充电速率等,并针对这些因素提供了实用的优化建议,这对于我这种希望了解如何延长电池使用寿命的读者来说,无疑是宝贵的财富。

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