材料工程概论(田进涛 )

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作者:
2023-03
版次: 1
ISBN: 9787122421593
定价: 68.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 383页
字数: 628千字
分类: 工程技术
  • 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  
  • 内容简介:
    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。
  • 作者简介:
    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。
  • 目录:
    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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