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田进涛 编 / 化学工业出版社 / 2023-03 / 平装
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材料工程概论(田进涛 )
本书包含材料合成、材料成型与加工、 材料复合、材料表面处理和特种材料制备五篇,每篇按照概述(基础背景介绍)、工艺方法(主要专业知识)、前沿进展(体现最新知识)展开。系统全面地介绍了各类材料的制备合成、成型加工、材料复合、表面处理等,既包括了传统材料及其工艺方法的相关内容,也涵盖了新材料、新工艺、新方法,体现出了较强的通用性。本书可用作大专院校材料工程及相近专业的研究生、本科生的教学用书或参考书,也可供相关专业的师生和工程技术人员自学与参考。
田进涛,男,汉族,1971.8,清华大学学士、硕士、博士(1990-2000),2001-2005年先后在日本国产业技术综合研究所九州中心(AIST-KyushuCenter,Japan)、西班牙阿利坎特大学(UniversidaddeAlicante,Spain)从事高性能复合材料的研究与开发工作,现为中国海洋大学材料科学与工程学院副教授。开设的课程有研究生课程《材料学》、《材料工程基础》,本科生课程《复合材料概论》、《新型功能材料》等。本人长期从事金属的腐蚀与防护、无机及有机光功能材料、材料复合化等的教学和研究工作,内容涉及金属、陶瓷、高分子、复合材料等多个领域,积累了丰富的教学和科研经验,已主持或参与完成科研项目10余项,授权发明专利4项,发表SCI学术论文20余篇;主持省级及校级教学研究项目10项,发表教学研究论文7篇;合作出版教材一部。
第一篇 金属材料 1 金属熔炼 002 1.1 铁的冶炼 002 1.1.1 铁的简介 002 1.1.2 炼铁原料 003 1.1.3 炼铁技术 008 1.2 钢的冶炼及其合金化 010 1.2.1 炼钢原料及冶炼方法 011 1.2.2 低元素钢的冶炼 014 1.2.3 钢的合金化 018 1.3 有色金属的冶炼 019 1.3.1 有色金属及其冶炼方法 019 1.3.2 常见轻金属冶炼 022 1.3.3 常见贵金属冶炼 026 1.3.4 常见重金属冶炼 027 1.3.5 稀有金属及其他有色金属冶炼 029 参考文献 033 2 金属铸造成型 034 2.1 概述 034 2.1.1 概念与特点 034 2.1.2 发展趋势 034 2.1.3 常见铸造材料 035 2.2 铸造成型原理 037 2.2.1 液态金属充型能力 037 2.2.2 铸件凝固和结晶 038 2.2.3 铸造成型缺陷 040 2.3 金属铸造工艺 042 2.3.1 砂型铸造 042 2.3.2 特种铸造 043 参考文献 045 3 金属塑性加工 046 3.1 塑性加工原理 046 3.1.1 塑性变形实质 046 3.1.2 塑性变形对金属的影响 048 3.1.3 金属的可锻性 049 3.2 塑性加工工艺 049 3.2.1 锻造 050 3.2.2 冲压 052 3.2.3 特种塑性加工工艺 055 3.3 塑性加工新技术 056 3.3.1 激光冲击波成形 056 3.3.2 内高压成形 057 参考文献 057 4 金属连接 058 4.1 金属连接及分类 058 4.2 栓接 058 4.2.1 定义与分类 058 4.2.2 连接原理与紧固方法 059 4.3 铆接 059 4.3.1 定义与分类 059 4.3.2 特点与应用 060 4.3.3 工艺过程与参数 060 4.3.4 主要类型 060 4.4 粘接 061 4.4.1 定义与分类 061 4.4.2 特点与应用 061 4.4.3 影响粘接强度的因素 062 4.5 焊接 063 4.5.1 概述 063 4.5.2 熔焊 065 4.5.3 钎焊 068 4.5.4 压焊 069 参考文献 072 5 金属热处理 073 5.1 概述 073 5.1.1 金属性能 073 5.1.2 热处理原理 074 5.1.3 热处理工艺分类 074 5.2 金属热处理 075 5.2.1 钢的热处理 075 5.2.2 铸铁热处理 078 5.2.3 有色金属热处理 080 5.3 热处理设备分类 081 5.3.1 热处理设备分类 081 5.3.2 节能环保措施 082 5.4 热处理新技术 084 5.4.1 真空热处理 084 5.4.2 激光热处理 084 5.4.3 计算机技术在热处理中的应用 084 参考文献 085 第二篇 无机非金属材料 6 陶瓷粉体制备 088 6.1 陶瓷粉体特性 088 6.1.1 形态特性 088 6.1.2 几何特性 090 6.1.3 填充与堆积特性 092 6.1.4 粉体特性影响 093 6.2 机械制粉 093 6.2.1 传统破碎设备 094 6.2.2 传统粉磨设备 096 6.2.3 超细粉碎设备 097 6.3 物理制粉 097 6.3.1 蒸发-冷凝法 097 6.3.2 溶剂蒸发法 098 6.4 化学制粉 098 6.4.1 液相法制粉 098 6.4.2 气相法制粉 103 6.4.3 固相法制粉 104 6.5 特种陶瓷粉体制备 106 6.5.1 Si3N4 粉体 106 6.5.2 SiC 粉体 106 6.5.3 TiB2 粉体 107 参考文献 107 7 陶瓷成型 109 7.1 概述 109 7.1.1 陶瓷定义与分类 109 7.1.2 陶瓷成型及要求 109 7.1.3 成型分类与选择 110 7.2 成型方法 110 7.2.1 压制成型法 110 7.2.2 浆料成型法 112 7.2.3 可塑成型法 116 7.3 成型技术比较 119 参考文献 119 8 陶瓷烧结 121 8.1 概述 121 8.1.1 工艺流程 121 8.1.2 驱动力 122 8.1.3 分类 122 8.2 烧结影响因素 123 8.3 烧结原理 124 8.3.1 致密化过程 124 8.3.2 物质传递方式 125 8.4 烧结工艺 126 8.4.1 常压烧结 126 8.4.2 热压烧结 127 8.4.3 热等静压烧结 127 8.4.4 气氛烧结 128 8.4.5 自蔓延烧结 128 8.4.6 放电等离子烧结 129 8.4.7 微波烧结 129 8.5 烧结设备 129 8.5.1 间歇式窑炉 129 8.5.2 连续式窑炉 130 参考文献 132 9 玻璃生产与加工 133 9.1 概述 133 9.1.1 定义与分类 133 9.1.2 玻璃通性 133 9.2 玻璃生产工艺 134 9.2.1 生产玻璃的原料 134 9.2.2 配合料的制备 136 9.2.3 玻璃液的熔制 136 9.2.4 玻璃的退火与淬火 136 9.2.5 玻璃的缺陷 137 9.2.6 玻璃的冷热加工 138 9.3 普通平板玻璃的生产 138 9.3.1 原料与熔制 138 9.3.2 成型工艺 139 9.4 浮法玻璃生产及其深加工 140 9.4.1 浮法玻璃生产 140 9.4.2 浮法玻璃深加工 145 参考文献 148 10 水泥生产 150 10.1 概述 150 10.1.1 定义 150 10.1.2 分类 150 10.2 水泥组成与制备原理 151 10.2.1 生料组成 151 10.2.2 制备原理 153 10.2.3 熟料组成 155 10.3 水泥生产工艺 156 10.3.1 生产方法 156 10.3.2 工艺流程 157 参考文献 161 11 碳材料制备 162 11.1 第一代碳材料 162 11.1.1 木炭用途 162 11.1.2 生产工艺 162 11.2 第二代碳材料 163 11.2.1 炭黑 163 11.2.2 石墨 164 11.3 第三代碳材料 165 11.3.1 金刚石 165 11.3.2 碳纤维 165 11.3.3 碳/碳复合材料 166 11.4 新型碳材料 167 11.4.1 富勒烯 167 11.4.2 石墨烯 168 11.4.3 碳量子点 170 11.4.4 碳气凝胶 172 11.4.5 碳包覆纳米金属颗粒 172 参考文献 173 第三篇 高分子材料 12 高分子聚合 176 12.1 概述 176 12.1.1 聚合物概念 176 12.1.2 聚合物分类 176 12.1.3 聚合物性能 178 12.2 高分子的聚合工艺 180 12.2.1 聚合工艺特征 180 12.2.2 自由基聚合 181 12.2.3 离子聚合 185 12.2.4 配位聚合 186 12.2.5 缩合聚合 186 12.2.6 基团转移聚合 189 12.2.7 开环易位聚合 190 12.3 高分子聚合新技术 191 12.3.1 模板聚合 191 12.3.2 超临界聚合 192 12.3.3 辐射聚合 193 参考文献 193 13 工程塑料成型 195 13.1 概述 195 13.1.1 定义 195 13.1.2 用途 195 13.1.3 分类 196 13.2 成型工艺与设备 198 13.2.1 注射成型 198 13.2.2 挤出成型 201 13.2.3 热成型 203 13.2.4 压缩模塑 204 13.2.5 中空成型 205 13.3 工程塑料改性 207 参考文献 207 14 橡胶合成与加工 209 14.1 概述 209 14.1.1 定义与特性 209 14.1.2 常用橡胶介绍 210 14.2 单体合成与聚合及后处理 211 14.2.1 单体合成与精制 211 14.2.2 聚合过程 211 14.2.3 后处理 211 14.3 橡胶材料的配合体系 212 14.3.1 母体材料 212 14.3.2 硫化体系 212 14.3.3 防护体系 214 14.3.4 补强填充体系 214 14.3.5 软化增塑体系 214 14.3.6 其他助剂 215 14.4 橡胶制品的生产 215 14.4.1 生胶预处理 215 14.4.2 塑炼 216 14.4.3 混炼 218 14.4.4 成型 220 14.4.5 硫化 221 参考文献 223 15 合成纤维制备 225 15.1 概述 225 15.1.1 定义与分类 225 15.1.2 “六大纶”简介 226 15.2 合成纤维制备工艺 227 15.2.1 原料制备 227 15.2.2 纺丝 228 15.2.3 后加工 231 15.2.4 染色 233 15.2.5 主要品质指标 234 15.3 常见合成纤维制备 238 15.3.1 腈纶制备 238 15.3.2 涤纶制备 239 15.3.3 锦纶制备 240 15.3.4 维纶制备 241 参考文献 242 16 涂料和胶黏剂制备 243 16.1 涂料制备 243 16.1.1 定义与分类 243 16.1.2 主要组成 244 16.1.3 成膜机理 244 16.1.4 主要品种 245 16.1.5 制备工艺 246 16.1.6 生产过程 247 16.2 胶黏剂制备 247 16.2.1 定义与分类 247 16.2.2 主要组成 248 16.2.3 性能特点 248 16.2.4 胶黏理论 249 16.2.5 制备工艺 250 16.2.6 主要应用 251 参考文献 252 第四篇 复合材料 17 复合材料及增强体制备 254 17.1 复合材料及其效应 254 17.1.1 复合材料概述 254 17.1.2 复合效应 255 17.1.3 界面效应 256 17.2 增强体制备 256 17.2.1 纤维 256 17.2.2 颗粒 261 17.2.3 晶须 263 17.2.4 微珠 265 17.2.5 其他增强体 265 参考文献 266 18 聚合物基复合材料制备 267 18.1 概述 267 18.1.1 定义和分类 267 18.1.2 性能特点 267 18.1.3 聚合物基体和增强体 267 18.1.4 工艺特点 268 18.2 热塑性聚合物基复合材料制备 268 18.2.1 热塑性聚合物基复合材料的特性 268 18.2.2 短纤维增强热塑性聚合物基复合材料制备 269 18.2.3 长纤维增强热塑性聚合物基复合材料制备 270 18.3 热固性聚合物基复合材料制备 272 18.3.1 手糊成型 273 18.3.2 模压成型 274 18.3.3 层压成型 276 18.3.4 缠绕成型 277 18.3.5 树脂传递成型 277 参考文献 278 19 金属基复合材料制备 279 19.1 概述 279 19.1.1 定义与特性 279 19.1.2 分类 279 19.2 金属基复合材料制备 280 19.2.1 固态法 280 19.2.2 液态法 281 19.2.3 其他制备方法 283 19.3 金属基复合材料加工 286 19.3.1 半固态铸造成型 286 19.3.2 塑性加工 287 19.3.3 连接 287 19.3.4 机械加工 288 参考文献 288 20 陶瓷基复合材料制备 290 20.1 概述 290 20.1.1 定义与分类 290 20.1.2 性能与应用 290 20.2 陶瓷基复合材料增韧机理 290 20.2.1 纤维增韧 291 20.2.2 晶须增韧 291 20.2.3 相变增韧 291 20.2.4 颗粒增韧 292 20.3 陶瓷基复合材料制备 292 20.3.1 纤维增强陶瓷基复合材料制备 292 20.3.2 颗粒增强陶瓷基复合材料制备 293 20.3.3 晶须增强陶瓷基复合材料制备 294 20.4 陶瓷基复合材料制备新工艺 294 20.4.1 化学气相沉积法 294 20.4.2 化学气相渗透法 295 20.4.3 定向凝固法 295 参考文献 295 第五篇 材料表面改性及材料防腐蚀 21 材料表面改性 298 21.1 概述 298 21.1.1 表面改性目的 298 21.1.2 表面改性手段与作用 298 21.2 表面形变强化 298 21.2.1 强化原理 298 21.2.2 喷丸强化 299 21.2.3 滚压强化 300 21.2.4 内挤压强化 301 21.3 表面相变强化 301 21.3.1 感应加热表面淬火 301 21.3.2 火焰加热表面淬火 302 21.3.3 激光表面淬火 303 21.4 高能束表面改性 303 21.4.1 激光束表面改性 303 21.4.2 电子束表面改性 304 21.4.3 离子注入表面改性 305 21.5 表面化学热处理 306 21.5.1 工艺流程 306 21.5.2 渗碳 306 21.5.3 渗氮 308 21.6 表面电镀和化学镀 309 21.6.1 电镀 309 21.6.2 化学镀 310 21.7 表面气相沉积 311 21.7.1 物理气相沉积 311 21.7.2 化学气相沉积 311 21.8 表面电火花沉积 312 参考文献 312 22 材料腐蚀与防护 314 22.1 概述 314 22.1.1 表面破坏与防护 314 22.1.2 材料腐蚀 314 22.1.3 腐蚀分类 315 22.2 金属的腐蚀与防护 316 22.2.1 金属的全面腐蚀和局部腐蚀 316 22.2.2 金属在自然环境中的腐蚀与防护 319 22.2.3 金属在典型工业环境中的腐蚀与防护 321 22.2.4 金属防护技术 322 22.3 非金属的腐蚀与防护 325 22.3.1 硅酸盐类材料的腐蚀与防护 325 22.3.2 木质材料的腐蚀与防护 328 22.3.3 有机高分子的腐蚀与防护 328 参考文献 330 第六篇 特种材料制备及3D 打印技术 23 纳米粉体制备 332 23.1 概述 332 23.1.1 定义与性质 332 23.1.2 分类 332 23.2 物理法 333 23.2.1 机械法 333 23.2.2 物理气相沉积法 333 23.3 化学法 334 23.3.1 气相法 334 23.3.2 液相沉淀法 334 23.3.3 溶胶-凝胶法 335 23.3.4 水热法 337 23.3.5 溶剂热法 338 23.4 纳米粉体制备新技术 339 23.4.1 超声技术法 339 23.4.2 等离子体法 339 23.4.3 超临界流体干燥法 339 参考文献 340 24 一维纳米材料制备 341 24.1 概述 341 24.1.1 定义 341 24.1.2 性质与应用 341 24.2 制备技术 342 24.2.1 生长机制 342 24.2.2 制备方法 344 参考文献 350 25 薄膜材料制备 353 25.1 概述 353 25.1.1 简介 353 25.1.2 薄膜形成机理 353 25.2 传统制膜方法 353 25.2.1 气相制膜法 353 25.2.2 液相制膜法 356 25.3 制膜新技术 357 25.3.1 分子束外延法 357 25.3.2 等离子体增强化学气相沉积 358 参考文献 360 26 海洋工程材料制备 361 26.1 概述 361 26.1.1 海洋环境简介 361 26.1.2 海洋环境对材料的影响 361 26.1.3 海洋环境下材料的性能要求 362 26.2 传统海洋工程材料制备 362 26.2.1 海洋工程用金属材料 362 26.2.2 海洋工程用混凝土材料 363 26.2.3 海洋工程用高分子涂料 365 26.3 浮力材料制备 366 26.3.1 浮力材料简介 366 26.3.2 深海浮力材料性能要求 367 26.3.3 浮力材料制备方法 368 参考文献 370 27 3D 打印技术 371 27.1 概述 371 27.1.1 发展历程 371 27.1.2 工作原理和过程 371 27.1.3 技术特点 372 27.1.4 应用领域 372 27.2 聚合物及复合材料的3D 打印 373 27.2.1 常规聚合物及复合材料的3D 打印 373 27.2.2 高强聚合物及复合材料的3D 打印 374 27.3 金属的3D 打印 376 27.3.1 粉末沉积 376 27.3.2 熔丝沉积 377 27.3.3 金属固态3D 打印 378 27.3.4 电化学制造3D 打印 378 27.3.5 金属粉末3D 打印 379 27.4 陶瓷的3D 打印 379 27.4.1 立体光刻 380 27.4.2 选择性激光烧结 380 27.4.3 喷墨3D 打印 381 27.4.4 熔融沉积 381 27.4.5 分层实体制造 382 参考文献 383
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开播时间:09月02日 10:30