金相分析原理及技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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任頌贊葉儉陳德華 著

圖書標籤:

• 金相學
• 材料科學
• 金屬材料
• 顯微組織
• 材料分析
• 金相分析
• 材料工程
• 腐蝕與防護
• 熱處理
• 失效分析

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 上海科學技術文獻齣版社

ISBN：9787543957343

商品編碼：1167555018

齣版時間：2013-08-01

作  者:任頌贊//葉儉//陳德華 著作 定  價:380 齣 版 社:上海科學技術文獻齣版社 齣版日期:2013年08月01日 裝  幀:精裝 ISBN:9787543957343 ●暫無

內容簡介

暫無

《材料科學基礎：微觀結構與宏觀性能的關聯》 引言 材料的性能，從堅硬的金屬到柔軟的聚閤物，再到神奇的陶瓷，無不與它們的內部結構息息相關。理解和掌握這種微觀世界與宏觀錶現之間的奧秘，是推動科技進步，實現材料創新的基石。《材料科學基礎：微觀結構與宏觀性能的關聯》一書，旨在為讀者構建一個全麵而深入的材料科學認知框架，聚焦於材料的原子排列、晶體結構、缺陷以及相變等微觀層麵的特徵，並詳細闡述這些特徵如何直接影響材料的力學、熱學、電學、磁學和光學等宏觀性能。本書不僅是材料科學專業學生的入門指南，也是工程師、研究人員以及任何對材料背後原理感到好奇的讀者的必備參考。 第一部分：材料的微觀結構基礎 本部分將帶領讀者走進物質的微觀世界，從最基本的原子尺度齣發，逐步構建對材料結構的認知。 原子與化學鍵閤： 深入探討不同種類的原子如何相互作用，形成穩定的化學鍵。我們將詳細解析離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範範德華力等不同鍵閤機製的特點，以及它們如何決定材料的電子結構和宏觀性質。例如，金屬鍵的自由電子模型如何解釋金屬的導電性和延展性；共價鍵的強指嚮性又如何造就陶瓷和半導體的硬脆特性。我們將通過豐富的實例，如食鹽（NaCl）的離子晶體結構，金剛石（C）的共價晶體結構，以及金屬銅（Cu）的金屬晶體結構，來直觀地展示鍵閤類型對材料結構的影響。 晶體結構與非晶結構： 材料的宏觀形態很大程度上源於其內部原子的有序排列。本書將係統介紹晶體學基本概念，包括晶格、基元、晶胞、晶麵和晶嚮等。我們將詳細闡述常見的晶體結構，如體心立方（BCC）、麵心立方（FCC）、六方密堆積（HCP）等，並分析這些結構中原子密度的差異如何影響材料的機械性能，例如FCC結構材料通常錶現齣優異的塑性。同時，本書也將探討非晶材料（如玻璃）的無序結構特徵，以及它們與晶體材料在性能上的顯著區彆，例如玻璃的各嚮同性。 晶界與晶界滑移： 在多晶材料中，原子排列的取嚮在不同的晶粒之間會發生變化，這種界麵被稱為晶界。晶界是材料中的重要缺陷，它們對材料的性能有著至 顯著的影響。本書將深入探討晶界的不同類型（如傾斜晶界、扭轉晶界），以及它們如何影響材料的強度、韌性和擴散速率。我們將重點分析晶界滑移在高溫變形過程中的作用，以及如何通過控製晶粒尺寸來優化材料的強度。 點缺陷、綫缺陷與麵缺陷： 除瞭晶界，材料內部還存在各種形式的晶體缺陷，它們是材料性能發生偏差的根源。本書將詳細介紹不同類型的晶體缺陷： 點缺陷： 包括空位（Vacancy）、填隙原子（Interstitial）和取代原子（Substitutional）。我們將解釋這些缺陷如何影響材料的電導率、擴散速率和機械強度。例如，金屬中存在空位是發生原子擴散的必要條件。 綫缺陷（位錯）： 位錯是材料中最重要的塑性變形機製之一。本書將深入解析刃型位錯、螺型位錯以及混閤位錯的結構特徵，並詳細闡述位錯的産生、運動和相互作用如何導緻材料的宏觀塑性變形。我們將分析位錯密度對材料強度的影響，並介紹位錯塞積（Dislocation Pile-up）和位錯纏結（Dislocation Tangle）等概念。 麵缺陷： 包括晶界、孿晶界（Twin Boundary）和層錯（Stacking Fault）等。我們將分析這些麵缺陷對材料力學性能的影響，例如孿晶界在某些材料中可以顯著提高屈服強度。 第二部分：材料的相變與微觀結構演變 材料的性能並非一成不變，它們會隨著溫度、壓力或成分的變化而發生相變。理解這些相變過程，對於調控材料的微觀結構和獲得期望的宏觀性能至關重要。 相圖與相律： 相圖是描述物質在不同溫度、壓力和成分下穩定存在的相（如固相、液相、氣相等）的圖形錶示。本書將詳細介紹二元和三元相圖的解讀方法，包括單相區、兩相區、三相點以及相變綫。我們將運用蓋-呂薩剋定律（Phase Rule）來分析相平衡的自由度。通過對相圖的學習，讀者可以預測在特定條件下材料會形成何種相，以及相變發生的溫度範圍。 固態相變： 固態相變是材料科學中最常見也最重要的相變之一。本書將重點探討不同類型的固態相變： 擴散型相變： 如固溶體分解、共析轉變等，其過程依賴於原子的擴散。我們將分析這些相變中成核（Nucleation）和長大的（Growth）機製，以及驅動力與動力學因素如何協同作用。 無擴散型相變（馬氏體相變）： 這種相變不依賴於原子擴散，而是通過集體性的原子位移實現。我們將深入解析馬氏體相變的特點，例如其速度快、晶體學取嚮關係明確等，並以鋼中的馬氏體轉變為例，說明其對材料硬度的巨大提升。 熱處理對微觀結構的影響： 熱處理是改變材料微觀結構，進而優化材料性能的重要手段。本書將詳細介紹各種經典熱處理工藝，並深入分析其背後的微觀結構演變機理： 退火（Annealing）： 包括再結晶退火、完全退火、球化退火等，旨在消除內應力、軟化材料、改善切削性能。我們將解釋退火過程中位錯重排、再結晶晶粒長大等微觀過程。 正火（Normalizing）： 旨在獲得更細小的晶粒，提高材料的綜閤力學性能。我們將分析正火過程中冷卻速率對晶粒尺寸和相組織的影響。 淬火（Quenching）： 快速冷卻以獲得高硬度的馬氏體組織。本書將詳細闡述不同淬火介質（水、油、空氣）對淬火效果的影響，以及過冷奧氏體的分解動力學。 迴火（Tempering）： 淬火後進行加熱，以降低脆性，提高韌性。我們將分析迴火過程中碳化物析齣、組織轉變等微觀變化，以及不同迴火溫度下的組織和性能差異。 第三部分：微觀結構與宏觀性能的關聯 本部分將係統性地梳理材料的微觀結構特徵如何具體地影響其宏觀性能，為讀者提供理解和設計高性能材料的理論基礎。 力學性能： 強度與硬度： 詳細分析晶粒尺寸、位錯密度、第二相粒子、固溶強化、沉澱強化等微觀結構因素對材料屈服強度、抗拉強度和硬度的影響。我們將探討Hall-Petch關係，解釋細化晶粒如何提高強度。 塑性與韌性： 闡述晶體結構（如FCC、BCC、HCP）、位錯運動機製、晶界滑移、第二相粒子對塑性變形的影響，以及韌窩的形成與斷裂韌性之間的關係。 疲勞與蠕變： 深入研究位錯纍積、裂紋萌生與擴展在疲勞過程中的作用，以及高溫下擴散、晶界滑移和位錯攀移在蠕變中的重要性。 熱學性能： 熱導率： 解釋晶格振動（聲子）和自由電子對熱導率的貢獻，以及晶界、雜質和晶體缺陷如何散射聲子和電子，從而降低熱導率。 熱膨脹係數： 探討原子鍵閤強度和晶體結構對熱膨脹行為的影響。 電學性能： 導電性： 詳細分析金屬、半導體和絕緣體在電子結構上的差異，以及載流子（電子和空穴）的密度、遷移率和散射機製如何決定其導電性能。我們將探討雜質、缺陷和晶界對電阻率的影響。 介電性能： 闡述電介質中的極化現象，包括電子極化、離子極化、取嚮極化和空間電荷極化，以及這些極化機製如何影響材料的介電常數和介電損耗。 磁學性能： 磁疇與磁疇壁： 解釋鐵磁性材料中磁疇的形成和磁疇壁的運動如何導緻宏觀磁性。我們將分析晶界、雜質和缺陷對磁疇壁移動的阻礙作用。 軟磁材料與硬磁材料： 闡述不同磁性能材料在微觀結構設計上的差異，如晶粒尺寸、閤金成分和熱處理工藝。 光學性能： 摺射率與反射率： 探討材料的電子結構、原子密度和晶體結構如何影響其光學常數。 透射率與吸收率： 分析材料對光的吸收機製，如電子躍遷、光緻發光等，以及這些過程與材料能帶結構的關係。 結論 《材料科學基礎：微觀結構與宏觀性能的關聯》一書通過深入淺齣的講解，旨在揭示材料世界背後深刻的科學原理。理解微觀結構的細微之處，是駕馭和創造高性能材料的關鍵。本書所涵蓋的內容，不僅為讀者提供瞭一個堅實的理論基礎，更將啓發讀者在實際應用中，如何通過對材料微觀結構的精細調控，來實現材料性能的飛躍，從而推動各個科技領域的發展。本書的閱讀過程，將是一次探索物質奧秘，洞悉材料潛能的精彩旅程。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在材料加工領域摸爬滾打多年的技術工人，平時工作中接觸的主要是實際操作，對理論知識的深入探討總覺得有些遙不可及。《金相分析原理及技術》這本書，意外地為我提供瞭一個全新的視角。它沒有上來就講復雜的儀器操作，而是從最基本的金屬晶體結構講起，循序漸進地解釋瞭各種顯微組織的形成原因。讓我印象深刻的是關於“缺陷與性能”的章節，書中詳盡地描述瞭位錯、晶界、夾雜物等缺陷對材料宏觀性能的影響，並且詳細介紹瞭如何通過金相分析技術來識彆和量化這些缺陷。我一直對焊接接頭的金相組織變化感到睏惑，這本書就為我提供瞭解釋，分析瞭焊接過程中熱影響區的組織轉變以及可能存在的缺陷，比如晶粒粗大、脆性相等，以及這些缺陷如何影響接頭的強度和韌性。讀完這本書，我感覺自己不再是被動地接受結果，而是能夠主動去思考問題，甚至能夠初步判斷一些材料的內在問題，這對我的日常工作起到瞭極大的指導作用。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對金屬材料的“內在美”感到非常著迷，但苦於沒有係統的途徑去瞭解。《金相分析原理及技術》這本書，就像是一位技藝精湛的嚮導，帶領我走進瞭金屬材料的微觀世界。書中對於“相圖與金相組織”的聯係，讓我茅塞頓開，理解瞭金屬材料在不同溫度和成分下會形成怎樣的顯微組織，以及這些組織又如何決定瞭材料的宏觀性能。作者用非常生動形象的語言，解釋瞭各種相，比如固溶體、化閤物、共晶、共析等，並詳細描述瞭它們在顯微組織中的形態。尤其是在講解“熱處理工藝對金相組織的影響”時，書中結閤瞭大量的圖例，清晰地展示瞭退火、正火、淬火、迴火等不同熱處理工藝如何改變金屬材料的顯微組織，進而優化其性能。這本書讓我領略到瞭材料科學的魅力，它不僅僅是一堆冰冷的數據和圖錶，更是蘊含著無數精妙的原理和技術，能夠賦予金屬材料生命般的活力。

評分☆☆☆☆☆

《金相分析原理及技術》這本書，我拿到手的時候，還以為是那種枯燥乏味、充斥著大量公式和圖錶的教科書。但翻開來，就被它嚴謹而不失趣味的講解風格吸引瞭。書中對於金屬材料微觀結構的演變過程，從晶粒生長到相變，都描繪得栩栩如生，仿佛我置身於一個微觀的金屬世界，親眼見證著材料性能的形成。尤其是在講解“顯微組織與力學性能的關係”這一章節時，作者通過大量經典的案例，深入淺齣地闡述瞭不同相和晶界對材料強度、韌性、塑性等性能的影響。例如，當講解到過時效的鋁閤金時，書中對比瞭不同時效處理下析齣相的形態和尺寸，以及這些差異如何直接導緻瞭材料力學性能的顯著變化。這種將理論與實踐緊密結閤的敘述方式，讓我對金相分析不再僅僅停留在“觀察”層麵，而是真正理解瞭“為什麼”和“如何”能夠通過分析微觀結構來預測和控製宏觀性能。即使是對於我這樣非專業背景的讀者，也能在其中找到學習的樂趣和收獲，感覺像是打開瞭一扇通往材料科學奧秘的大門。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在科研一綫工作的工程師，對於前沿的金相分析技術和應用，我一直保持著高度的關注。《金相分析原理及技術》這本書，在基礎理論的闡述之外，更深入地探討瞭一些新興的金相分析技術及其在解決實際問題中的應用。比如，書中對“原位金相觀察技術”的介紹，讓我看到瞭在微觀尺度下實時觀察材料變形、斷裂、相變等過程的可能性，這對於理解材料的損傷機製和設計新型材料具有重要的意義。另外，對於“多尺度金相分析”的探討，也讓我認識到將不同尺度下的金相信息進行整閤分析的重要性，從而獲得更全麵的材料性能理解。書中列舉的許多實際案例，涉及航空航天、能源、生物醫學等多個領域，都展示瞭金相分析技術在解決復雜工程問題中的強大能力。這本書不僅更新瞭我對金相分析技術的認知，更激發瞭我探索新的研究方嚮的靈感。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對材料科學充滿好奇的在校大學生，之前接觸的金相分析知識大多來自於零散的課程和實驗。拿到《金相分析原理及技術》這本書後，我驚喜地發現它提供瞭一個係統而完整的知識體係。書中對各種金相分析技術的原理、操作步驟、優缺點以及適用範圍都進行瞭非常詳細的介紹，從最基礎的金相顯微鏡原理，到更高級的掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等，都有深入的講解。讓我特彆受益的是關於“圖像分析與定量金相學”的部分，書中不僅介紹瞭如何對顯微圖像進行處理，如去噪、增強、分割等，還詳細闡述瞭如何通過圖像分析技術對顯微組織進行定量錶徵，比如測量晶粒尺寸、相含量、夾雜物麵積百分比等。這對於我們進行科學研究、撰寫論文非常有幫助，能夠讓我們更準確、更客觀地描述材料的微觀結構。這本書為我構建瞭一個紮實的金相分析知識框架，為我未來的學習和研究打下瞭堅實的基礎。