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第1章　材料选用的定量方法3

1.1　概述3

目录3

第一篇　材料选用的定量方法3

1.2.1　材料性能要求分析4

1.2　材料的初步筛选4

1.2.2　初步筛选的定量方法5

1.3.1　性能权重法7

1.3　选材方案的比较7

1.5.3　材料方案的比较9

1.5.2　材料的初步筛选9

1.4　优化方案的选择9

1.5　材料选择典型事例分析9

1.5.1　材料使用性能要求9

1.5.4　选择优化方案10

1.6.2　成本-效益分析12

1.6.1　Pugh法12

1.6　材料替代12

1.8.1　计算机材料数据库13

1.8　信息来源计算机辅助选材13

1.7　材料替代典型事例分析13

1.8.3　专家系统14

1.8.2　计算机辅助最终选材14

参考文献15

2.2.1　炼铁19

2.2　钢的生产19

第二篇　结构材料19

第2章　碳钢和合金钢19

2.1　概述19

2.3　钢的性能发展20

2.2.4　轧制／锻造20

2.2.2　炼钢20

2.2.3　连铸20

2.3.1　铁-碳平衡相图21

2.3.2　等温转变曲线26

2.3.4　淬透性概念28

2.3.3　连续冷却转变曲线28

2.4　合金元素在钢中的作用30

2.5　钢的热处理34

2.6　钢的分类和材料规范35

2.6.1　碳钢36

2.6.2　合金钢37

参考文献43

2.7　总结43

3.1　合金元素的作用45

第3章　不锈钢45

3.2.2　应力腐蚀开裂48

3.2.1　一般腐蚀48

3.2　若干腐蚀形式48

3.2.3　点腐蚀49

3.2.5　晶间腐蚀50

3.2.4　缝隙腐蚀50

3.3　氩氧脱碳（AOD）、双重质量证明和化学成分控制51

3.2.6　接触腐蚀51

3.6　马氏体不锈钢53

3.5　铁素体不锈钢53

3.4　可获得性53

3.8　双相不锈钢54

3.7　时效硬化马氏体不锈钢54

3.9　奥氏体不锈钢和镍合金55

3.10.1　碳钢与不锈钢56

3.10　焊接56

3.10.2　奥氏体合金58

网址59

3.10.4　高钼合金59

3.10.3　双相不锈钢59

商标60

参考文献60

4.1.1　变形铝合金的优点61

4.1　铝合金的特性61

第4章　铝合金61

4.1.3　变形和铸造铝合金的局限性62

4.1.2　铸造铝合金的优点62

4.2.1　变形铝合金标识系统63

4.2　标识系统63

4.2.2　铸造铝合金的标识系统66

4.3　铝合金的性能68

4.2.3　铝合金状态标识系统68

4.4.1　按合金分类的应用80

4.4　铝合金的应用80

4.4.2　按市场范围的应用91

参考文献93

5.2　铜工业的结构95

5.1　概述95

第5章　铜及铜合金95

5.3　铜合金设计96

5.4　产品形状99

5.5　电气和电子线材产品100

5.6.2 电气和电子合金107

5.6.1　建筑107

5.6　箔、带、板材产品107

5.7.1　水管138

5.7　管材产品138

5.6.3 工业产品138

5.8.1　机加工产品141

5.8　棒、条和机械线材141

5.7.2　商业管和配件141

5.7.3　合金管141

5.8.3　机械线材142

5.8.2　锻造142

5.9.2　应用143

5.9.1　铸造方法143

5.9　铸造143

5.10　铜对人类健康和环境的影响152

5.9.3　套筒轴承152

6.1.4　钛及其合金的强度和耐腐蚀性能154

6.1.3　钛合金的耐高温性能154

第6章　钛合金的设计选材154

6.1　概述154

6.1.1 目的154

6.1.2　钛合金简介154

6.1.5　钛合金的信息155

6.3.2　力学行为156

6.3.1　概述156

6.2　钛合金的金属学156

6.2.1　结构156

6.2.2　合金中的晶体结构行为156

6.3　高温环境应用的钛合金156

6.4.1　合金成分和力学行为158

6.4　钛及其合金的显微组织和性能158

6.5　合金元素的作用159

6.4.2　钛合金的强化159

6.5.2　力学和物理性能160

6.5.1　金属间化合物和其他第二相160

6.5.6　钛合金的力学性能161

6.5.5　氧和氮（在工业纯的钛中）161

6.5.3　工艺影响161

6.5.4　氢（在工业纯的钛中）161

6.6.1　钛合金制件生产概况167

6.6　生产工艺过程167

6.6.3　锻造钛合金168

6.6.2　钛的真空熔炼168

6.6.6　连接169

6.6.5　加工和残余应力169

6.6.4　精密熔模铸造169

6.8　评述170

6.7.3　低温方面的应用170

6.7　选择钛合金的其他考虑方面170

6.7.1　腐蚀170

6.7.2　生物医学方面的应用170

参考文献171

7.2.1　合金分类172

7.2　镍基合金172

第7章　镍及镍基合金172

7.1　概述172

7.2.2　讨论和应用174

7.3　腐蚀180

7.4.2　应变硬化184

7.4.1　变形抗力184

7.4　制造184

7.5.2　可控气氛185

7.5.1　还原性气氛185

7.5　热处理185

7.7　机加工186

7.6　焊接186

参考文献187

7.8　结论187

8.2.2　作为结构材料方面的应用188

8.2.1 作为非结构材料方面的应用188

第8章　镁及镁合金188

8.1　概述188

8.2　应用188

8.3　合金与性能189

8.3.2　变形产品的力学性能190

8.3.1　铸件的力学性能190

8.4.1　机加工191

8.4　加工制造191

8.3.3　物理性能191

参考文献192

8.5.4　电镀192

8.4.2　连接192

8.4.3　成形192

8.5　腐蚀与表面处理192

8.5.1　化学转化镀膜192

8.5.2　阳极镀膜192

8.5.3　涂漆192

参考书目193

9.1　概述194

第9章　镁合金的腐蚀与氧化194

9.2.1　室温氧化195

9.2　镁合金的氧化195

9.2.2　高温氧化196

9.3.1　电化学特性198

9.3　镁合金的腐蚀198

9.3.2　腐蚀的类型199

9.3.3　环境与表面膜200

9.3.4　提高耐蚀性的方法201

9.4　总结与展望207

参考文献208

10.1.3　高温合金怎样强化211

10.1.2　什么是高温合金211

第10章　高温合金的设计选材211

10.1 概述211

10.1.1 目的211

10.1.4　高温合金制品的制备212

10.1.5　高温合金信息222

10.2.2　力学行为224

10.2.1　概论224

10.2　高温金属224

10.3.1　物理／环境性能226

10.3　高温合金性能226

10.3.2　力学性能227

10.4.1 通过控制化学成分改善高温合金228

10.4　高温合金的发展228

10.5.2　高温合金的熔炼和精炼229

10.5.1　概论229

10.5　熔炼和铸造方法229

10.5.3　合金锭重熔工艺的优、缺点230

10.6.1　生产部件的铸造方法231

10.6　零件生产231

10.6.3　连接232

10.6.2　锻造和粉末高温合金232

10.6.4　制造工艺小结234

10.7.1　腐蚀和保护涂层235

10.7　高温合金选材的其他方面235

10.8.1 中温应用236

10.8　合金选择总结236

10.7.2　抗热腐蚀的特殊合金236

10.7.3　热障涂层236

10.8.2　高温应用237

参考文献238

10.9　总评238

11.1.1 聚乙烯240

11.1　通用热塑性塑料240

第11章　塑料：热塑性塑料，热固性塑料和弹性体240

11.1.5　SAN（苯乙烯／丙烯腈共聚物）241

11.1.4　抗冲击型聚苯乙烯241

11.1.2　聚丙烯241

11.1.3　聚苯乙烯241

11.1.7　聚氯乙烯242

11.1.6　ABS242

11.2　热塑性工程塑料243

11.1.10　聚对苯二甲酸乙二醇酯243

11.1.8　聚偏二氯乙烯243

11.1.9　聚甲基丙烯酸甲酯243

11.2.2　聚酰胺（尼龙）244

11.2.1　聚酯（热塑性塑料）244

11.2.5　聚碳酸酯245

11.2.4　聚苯硫醚245

11.2.3　聚缩醛245

11.2.8　聚酰亚胺246

11.2.7　改性聚苯醚246

11.2.6　聚砜246

11.3.2　聚偏氟氯乙烯247

11.3.1　聚四氟乙烯247

11.3　含氟热塑性塑料247

11.4.1　酚醛树脂248

11.4　热固性树脂248

11.3.3　聚全氟乙丙烯248

11.3.4　聚偏二氟乙烯248

11.3.5　聚（三氟氯乙烯与乙烯共聚物）248

11.3.6　聚氟乙烯248

11.4.6　氨基树脂249

11.4.5　邻苯二甲酸丙酯249

11.4.2　环氧树脂249

11.4.3　不饱和聚酯249

11.4.4　醇酸树脂249

11.6　特殊弹性体250

11.5　通用弹性体250

参考文献251

12.1.1　复合材料的分类的特点253

12.1　概述253

第12章　复合材料253

12.1.2　复合材料可比较的性质254

12.2　增强体和基体材料257

12.2.1　增强体257

12.1.3　制造中需要考虑的事项257

12.2.2　基体材料259

12.3　复合材料的性能261

12.3.1　复合材料的力学性能263

12.3.2　复合材料的物理性能268

参考书目273

参考文献273

13.1　概述276

第13章　智能材料276

13.2　压电材料277

13.3　电致伸缩材料279

13.5　抗弹性材料280

13.4　磁致伸缩材料280

13.8　热感应材料281

13.7　磁流变材料281

13.6　电流变材料281

13.11　智能聚合物282

13.10　光敏感材料282

13.9　pH值敏感材料282

13.14　形状记忆合金283

13.13　智能催化剂283

13.12　智能凝胶（智能水凝胶）283

13.16　评论、关注和结论284

13.15　材料不寻常的特性284

参考文献285

13.17　未来285

14.2　先进陶瓷工艺287

14.1　概述287

第14章　陶瓷材料及其设计、应用概览287

14.3　脆性和脆性材料设计288

14.4.1 陶瓷作为耐磨材料的应用289

14.4　应用289

14.4.2　热结构应用291

14.4.5　压电陶瓷293

14.4.4　无源电子293

14.4.3　耐腐蚀性293

14.4.6　透明陶瓷294

14.5.3　标准和试验方法295

14.5.2　资料295

14.5　信息来源295

14.5.1　生产商和供应商295

14.6　将来的趋势296

14.5.4　设计手册296

参考文献297

15.1　概述301

第15章　如何获得材料性能数据301

第三篇　材料数据的获得与管理301

15.2.1　确定问题302

15.2　过程302

15.2.2　查找所需信息304

15.2.3　首先使用最有名的资源305

15.2.4　超出桌面306

15.3.1　5个大型文献数据库308

15.3　数据库308

15.2.5　评估数据／信息资源308

15.2.6　使用新的信息时重新确定的问题308

15.2.7　知道何时所收集的信息已经足够了308

15.3.2　其他数据库309

参考文献310

16.2.1　建立材料或产品性能模型311

16.2　对于数据的期望使用311

第16章　材料数据的来源311

16.1　概述311

16.2.4　初步设计312

16.2.3　分析比较312

16.2.2　材料选择312

16.2.7　加工313

16.2.6　材料规范313

16.2.5　最终设计313

16.3.1　原文数据314

16.3　数据类型314

16.2.8　质量保证314

16.2.9　维护314

16.2.10　失效分析314

16.4　数据资源的种类315

16.3.3　元数据315

16.3.2　数字数据库315

16.5　数据质量和可靠性316

16.7.1　ASM国际317

16.7　特定的数据资料317

16.6　平台：数据资料的类型317

16.7.2　STN国际318

16.7.3　因特网319

参考文献320

17.1　材料数据管理的历史321

第17章　材料数据管理321

17.2.1　计划323

17.2　材料数据管理系统的实施323

17.2.2　实施324

17.3.2　确定终端用户的数据要求326

17.3.1　定义项目组326

17.2.3　开展与支持326

17.3　创建数据库326

17.3.4　数据库的设计327

17.3.3　确认功能需求327

17.3.6　数据库的填充329

17.3.5　原型数据库的开发329

17.3.8　用户界面的定制330

17.3.7　建立数据库330

17.4　商业数据库管理系统331

17.3.9　数据库的考核331

17.5　材料数据标准333

参考文献334

18.1　概述336

第18章　材料信息的采购和处置336

18.2　采购信息337

18.3　材料标准和规范的目录与参考340

18.4　材料处理342

18.5　关于材料循环处理的信息资源343

参考文献344

18.6　当前的问题344

19.1　力学测试实验室349

第19章　金属材料性能测试349

第四篇　材料性能测试349

19.1.1　试验机350

19.2　拉伸和压缩性能试验351

19.1.2　传感器和检测装置351

19.3　蠕变和应力松弛试验353

19.4　硬度和冲击试验354

19.5　断裂韧度试验356

19.6　疲劳试验359

19.8　环境因素361

19.7　其他力学试验361

参考文献363

第20章　塑料测试364

20.1.2　弯曲性能（ASTM D790，ISO 178）365

20.1.1　拉伸试验（ASTM D638，ISO 527-1）365

20.1　力学性能365

20.1.3　蠕变性能366

20.1.4　应力松弛367

20.1.5　冲击性能369

20.1.6　耐磨试验373

20.1.7　耐疲劳性374

20.1.8　硬度测试375

20.2.1　高温性能测试376

20.2　热性能376

20.3　电性能379

20.2.2　脆性温度（ASTM D746，ISO 974）379

20.3.2　介电常数和损耗因子（ASTM D150，IEC 250）380

20.3.1　介电强度（ASTM D149，IEC 243-1）380

20.3.4　电弧电阻（ASTM D495）381

20.3.3　电阻试验381

20.4　大气老化性能383

20.4.1　加速大气老化试验384

20.4.2　塑料的户外大气老化（ASTM D1435）386

参考文献387

21.1.1　熔体指数试验（ASTM D1238，ISO1133）389

21.1　材料特性试验389

第21章　塑料的特性与识别389

21.1.2　流变学391

21.1.4　凝胶渗透色谱393

21.1.3　黏度试验393

21.1.5　热分析技术394

21.2　塑料的识别分析402

21.1.6　光谱学402

21.2.2　溶解性试验403

21.2.1　熔点的测定403

参考文献404

21.2.5　用于识别聚合物的化学及热分析404

21.2.3　铜线试验404

21.2.4　密度试验404

22.2　美国试验和材料协会406

22.1　美国国家标准研究所406

第22章　专业的测试机构406

22.5　国家电气制造商协会407

22.4　国家标准和技术研究所407

22.3　食品药品管理局407

22.8　塑料工程师协会408

22.7　国家卫生基金会408

22.6　国家消防协会408

22.11　测试服务的典型价格409

22.10　签约商实验室409

22.9　塑料工业协会409

22.12　独立的测试实验室410

23.2　力学性能测试413

23.1　概述413

第23章　陶瓷测试413

23.2.1　强度414

23.2.2　蠕变416

23.2.3　硬度417

23.2.5　高应变速率418

23.2.4　断裂韧度418

23.2.6　疲劳419

23.3.1　热膨胀421

23.3　热测试421

23.3.2　热传导422

23.4　无损检测424

23.3.3　热容量424

23.4.2　射线照相425

23.4.1　超声波探伤425

23.6　结语426

23.5.2　电子级陶瓷的弯曲强度426

23.5　电测试426

23.5.1　高温电阻426

参考文献427

24.1　概述428

第24章　无损检测428

24.1.4　未来NDE的能力429

24.1.3　电子参考资料429

24.1.1　关于检测方法的信息429

24.1.2　其他参考资料429

24.2　液体渗透检测430

24.2.2　参考标准试块431

24.2.1　渗透方法工艺431

24.3.2　声的反射和透射432

24.3.1　声波432

24.2.3　渗透检验的局限性432

24.3　超声方法432

24.3.3　声的折射434

24.3.4　检测工艺435

24.4　射线照相436

24.4.1　X射线的产生和吸收437

24.4.2　中子射线照相438

24.4.4　采用胶片的X射线照相技术439

24.4.3　X射线的衰减439

24.4.6　实时射线照相技术440

24.4.5　透度计440

24.4.7　计算机层析照相技术441

24.5.2　阻抗平面442

24.5.1　趋肤效应442

24.5　涡流检测442

24.5.3　检测线圈从试样上提离444

24.7　磁粉检测方法445

24.6.3　热学检测445

24.6　热学方法445

24.6.1　红外摄像仪445

24.6.2　热涂层445

24.7.2　连续与非连续场446

24.7.1　磁化场446

24.8.1　材料特性的确定447

24.8　选材中检测能力的考虑447

24.7.3　检测工艺447

24.7.4　零件的退磁447

24.8.2　结构完整性448

24.8.3　定量裂纹检测的好处449

24.8.4　NDE能力的量化451

24.8.5　检测概率452

24.9　结束语453

24.8.6　在所有NDI应用中过程控制的必要性453

附录A：常用材料的超声特性454

附录B：金属和合金的电阻和电导率456

参考文献457

25.2　失效模式461

25.1　失效判据461

第五篇　失效分析461

第25章　失效模式：金属的使用特性和服役条件461

25.3　弹性变形和屈服465

25.4　断裂机理和裂纹失稳扩展466

25.5.1　疲劳载荷及试验470

25.5　疲劳470

25.5.2　S-N-P曲线：基本设计工具473

25.5.4　非零均值应力474

25.5.3　影响S-N-P曲线的因素474

25.5.5　疲劳裂纹扩展476

25.6　蠕变和应力断裂480

25.6.1　长期蠕变行为的预测481

25.6.2　作用轴应力状态下的蠕变482

25.7.1　磨蚀现象484

25.7　磨蚀和磨损484

25.7.2　磨损现象490

25.8.1　腐蚀类型494

25.8　腐蚀和应力腐蚀494

25.8.2　应力腐蚀开裂498

参考文献499

25.9　失效分析和溯源设计499

26.1.2　设计502

26.1.1　材料选择502

第26章　塑料的失效分析502

26.1　概述502

26.1.4　使用环境503

26.1.3　工艺503

26.3.2　鉴定分析504

26.3.1 目视检查504

26.2　失效类型504

26.2.1　力学失效504

26.2.2　热失效504

26.2.3　化学失效504

26.2.4　环境失效504

26.3　失效分析504

26.3.3　应力分析505

26.3.6　力学测试507

26.3.5　切片507

26.3.4　热转换技术（ASTM F1057）507

参考文献508

26.3.8　无损检测技术508

26.3.7　热分析508

27.1　概述509

第27章　失效模式：陶瓷的性能和使用要求509

27.2　瑕疵510

27.3　断裂力学511

27.4　强度512

27.5　迟滞失效513

27.6.1　强度的分散度514

27.6　强度和寿命的分散度514

27.6.2　寿命的分散度516

27.7.3　局部的多轴性准则517

27.7.2　全方位的多轴的断裂准则517

27.7　使用多轴威布尔统计法的设计517

27.7.1 压缩加载下的强度517

27.8　热冲击条件下的材料选择519

27.9.1　蠕变应变521

27.9　高温失效521

参考文献522

27.9.2　蠕变断裂522

28.2　简介523

28.1　范围523

第28章　脆性材料的力学可靠性及寿命预测523

28.3.3　统计强度分布524

28.3.2　强度524

28.3　概述524

28.3.1　一般原理524

28.3.6　环境加速断裂525

28.3.5　无损缺陷检测525

28.3.4　最小强度过载验证实验525

28.3.7　恒定加载速率实验526

28.3.11　寿命预测过程527

28.3.10　置信度极限527

28.3.8　缺口试样的固有强度527

28.3.9　寿命预测527

28.4　总结528

附录1　威布尔（Weibull）试验529

附录2　强度和动态疲劳测试530

附录3　置信度极限532

参考文献533

29.2 不同途径539

29.1　制造任务539

第六篇　制造539

第29章　选材、设计和制造工艺的相互关系539

29.3　设计540

29.5　制造工艺的选择542

29.4　材料选择542

29.7　“最佳”系统的选择543

29.6　完善体系：辅助工艺543

29.8　相互关系举例544

30.1　金属切削原理547

第30章　金属的生产工艺与设备547

30.2　加工功率和切削力550

30.3　刀具寿命552

30.4　金属切削经济学553

30.5　刀具材料554

30.4.4　最大生产率的刀具寿命（Tmax）554

30.4.1 最低成本的切削速度（Vmin）554

30.4.2　刀具寿命最低成本（Tmin）554

30.4.3　最大生产率的切削速度（Vmax）554

30.5.2　切削液555

30.5.1　刀具的几何学555

30.5.4　切削速度和进给速度556

30.5.3　机加工性556

30.6　车床557

30.6.2　盈亏平衡（BE）条件559

30.6.1　车床尺寸559

30.7　钻床560

30.7.1　钻孔的准确性563

30.8　铣削566

30.9.1　机加工方法569

30.9　齿轮制造569

30.9.2　齿轮精加工570

30.10.2　螺纹滚压571

30.10.1　内螺纹571

30.10　螺纹切削和成形571

30.11　拉削572

30.12　修刨、刨削和插削574

30.14　加工塑料576

30.13　锯、剪切和切断576

30.15.1　磨料577

30.15　研磨、磨削和精加工577

30.15.2　温度579

30.16　特种加工580

30.16.4　低应力研磨582

30.16.3　液压射流加工582

30.16.1　磨料流加工582

30.16.2　磨料喷射加工582

30.16.6　机电驱动加工583

30.16.5　热辅助加工583

30.16.10　电化学去毛刺584

30.16.9　水射流加工584

30.16.7　总体成形加工584

30.16.8　超声波加工584

30.16.11　电化学放电研磨585

30.16.14　电化学加工586

30.16.13　电化学珩磨586

30.16.12　电化学研磨586

30.16.16　电化学磨削刀具587

30.16.15　电化学抛光587

30.16.19　型管电解加工588

30.16.18　电-液流加工588

30.16.17　电化学车削588

30.16.21　电火花研磨589

30.16.20　电子束加工589

30.16.24　电火花线切割（移动丝）590

30.16.23　电火花锯削590

30.16.22　电火花加工590

30.16.26　激光束矩591

30.16.25　激光束加工591

30.16.29　电抛光592

30.16.28　化学加工法：化学铣，化学切料592

30.16.27　等离子束加工592

参考文献593

30.16.31　热化学加工593

30.16.30　光化学加工593

参考书目594

31.1　概述595

第31章　金属加工、成型与铸造595

31.2.2　轧制596

31.2.1　热加工工艺分类596

31.2　热加工工艺596

31.2.3　锻造598

31.2.5　拉深599

31.2.4　挤压599

31.2.8　穿孔602

31.2.7　管的焊接602

31.2.6　旋压602

31.3.2　压挤工艺603

31.3.1　冷加工工序分类603

31.3　冷加工工艺603

31.3.3　弯曲604

31.3.4　剪切606

31.3.5　拉制607

31.4.1　砂型铸造609

31.4　金属铸造和成型工艺609

31.4.2　离心铸造610

31.4.3　硬模铸造611

31.4.5　熔模铸造612

31.4.4　石膏模铸造612

31.5.4　膨胀小球成型613

31.5.3　轮转成型613

31.5　塑料成型工艺613

31.5.1　喷射成型613

31.5.2　共补喷射成型613

31.6　粉末冶金614

31.5.9　锻塑零件614

31.5.5　挤压614

31.5.6　吹塑成型614

31.5.7　热成型614

31.5.8　增强塑料成型614

31.7.1　清理615

31.7　表面处理615

31.6.1　P/M制品的性能615

31.7.2　包覆617

参考文献618

31.7.3　化学转换618

32.2　挤出620

32.1　概述620

第32章　塑料零件的加工Ⅰ620

32.3　挤出包覆621

32.4　吹膜622

32.6　片材热成型623

32.5　压延成型623

32.7　吹塑成型624

32.8　涂覆626

32.9　旋转成型627

32.11　模压成型628

32.10　浇铸成型628

32.13　注射成型629

32.12　传递模塑629

参考文献632

32.15　总结和结论632

32.14　反应注射成型632

33.1.2　流动控制运动学633

33.1.1　连续过程和循环过程633

第33章　塑料零件的加工Ⅱ633

33.1　塑料零件加工的分类633

33.2.2　设计的解决算法635

33.2.1 设计难点635

33.2　介绍635

33.2.4　压力影响641

33.2.3　温度影响641

33.2.5　棒材的挤出（范例）642

33.3　挤出：单螺杆643

第一部分　连续加工：剪切控制643

33.5　线材包覆646

33.4　双螺杆挤出646

33.5.2　牵引流和压力流并存647

33.5.1　单一拖曳流647

33.6　压延成型648

33.8　吹膜649

33.7　熔体的纤维纺丝649

第二部分　连续加工：拉伸控制649

33.9　熔体注射成型651

第三部分　循环过程：剪切为主651

33.12　压缩成型653

第四部分　循环过程：拉伸控制653

33.10　反应注射成型653

33.11　传递模塑653

33.14　热成型654

33.13　吹塑成型654

参考文献658

33.17　结论658

33.15　旋转铸塑658

第五部分　循环过程：静态过程658

33.16　铸塑658

期刊661

参考书目661

34.1.2　纤维结构形式对力学性能的影响662

34.1.1　复合材料的特性662

第34章　复合材料制备工艺662

34.1　概述662

34.2.2　复合材料工艺路线的一般特征666

34.2.1 目的和目标666

34.2　基本的工艺原理666

34.2.3　高渗透率的增强体设计670

34.2.4　模具671

34.2.6　原材料选择的成本因素673

34.2.5　生产速度673

34.3.2　关键因素和变化674

34.3.1　原理674

34.3　接触成型674

34.3.3　接触成型层合结构的设计675

34.3.5　生产效率和成本677

34.3.4　接触成型工艺的一些变化677

34.4.4　高温固化模压成型678

34.4.3　室温固化模压成型678

34.4　模压成型678

34.4.1　基本原理678

34.4.2　模压成型使用的增强体和树脂678

34.5.2　预浸料679

34.5.1　热压罐679

34.5　预浸料／热压罐成型679

34.5.5　手工铺贴680

34.5.4　裁剪预浸料680

34.5.3　模具680

34.5.6 自动铺放681

34.5.9　热压罐操作682

34.5.8　模具准备682

34.5.7　固化监控传感器682

34.7.2　热压罐固化的RFI684

34.7.1　基本原理684

34.5.10　性能、效率和经济性684

34.6　预浸料的其他成型工艺684

34.7　树脂膜渗透684

34.8.1　基本原理685

34.8　RTM成型685

34.7.3　模压或烘箱固化RFI685

34.7.4　其他形式的RFI685

34.8.2　基本工艺过程687

34.8.5　RTM预成型坯的制造688

34.8.4　高压RTM688

34.8.3　低压、室温固化RTM688

34.9.2　纤维缠绕689

34.9.1　简介689

34.9　纤维缠绕和纤维束铺放689

34.9.3　纤维束铺放691

34.10.2　拉挤成型使用的纤维692

34.10.1　原理692

34.10　拉挤成型692

34.10.3　工艺变量693

34.12.1　一般原理694

34.12　片状和团状模塑料694

34.10.4　总结694

34.11　连续叠层工艺694

34.12.2　片状模塑料695

34.12.3　SMC制件成型696

34.13.2　增强体和基体697

34.13.1　原理697

34.12.4　团状模塑料697

34.13　玻璃纤维毡增强热塑性树脂697

34.14.1　简介698

34.14　高性能热塑性树脂基复合材料698

34.13.3 工艺698

34.14.6　经济性和性能699

34.14.5　薄膜成型699

34.14.2　原料699

34.14.3　工艺原理699

34.14.4　热压罐和压制成型699

34.15.3　共混束状材料700

34.15.2　共编织物700

34.15　共混热塑性树脂基复合材料700

34.15.1　原理700

34.17.1　概要701

34.17　短纤维增强热塑性材料的注射成型701

34.15.4　纤维-粉末结合体701

34.16　单体前驱体的热塑性SRIM701

34.17.4　注射成型702

34.17.3　混合702

34.17.2　主要体系702

参考文献703

35.1.1 微观结构705

35.1　陶瓷制备方法概述705

第35章　先进陶瓷制备方法705

35.1.4　总结706

35.1.3　陶瓷材料的制造与处理706

35.1.2　改善材料的动力706

35.3　先进的制备工艺707

35.2　传统工艺707

35.3.1　新的能量来源708

35.3.2　新的成型方法710

35.3.3　先驱体法711

35.4　总结与展望713

参考文献714

鸣谢714

36.1.1　先进复合材料717

36.1　概述717

第七篇　应用717

第36章　先进复合材料在航天器上的应用717

36.1.2　先进聚合物基复合材料的优越性719

36.2.1　太空应用的性能／特征720

36.2　先进增强复合材料在航天器上的应用720

36.1.3　范围720

36.2.2　典型结构723

36.2.3　制造725

36.3.1　航天器主体／底盘结构727

36.3　航天器应用实例727

36.3.2　展开结构728

36.3.3　电子封装729

36.3.4　光学支座及其装置结构731

36.3.5　天线、反射器和反光镜732

参考文献733

37.2　矫形生物材料：全髋关节成型术735

37.1　概述735

第37章　生物医用材料的选择735

37.2.1　功能736

37.2.2　生物相容性740

37.2.3　当前材料选择742

37.3　血液接触生物材料：血管假体743

37.3.2　生物相容性744

37.3.1　功能744

37.3.3　目前材料选择746

37.4　空间填充生物材料：乳房植入体747

37.4.2　生物相容性748

37.4.1　功能748

37.5　总结749

37.4.3　目前材料选择749

参考文献750

38.1　概述753

第38章　医用产品的选材753

38.3.2　材料的选择755

38.3.1　产品的设计755

38.2　医疗产品的挑战755

38.3　决定产品发展的基本因素755

38.3.3　新型聚烯烃材料的商业应用762

38.4.1　线性低密度聚乙烯（LLDPE）造粒工艺对雾度、光泽、凝胶值的影响763

38.4　生产工艺对材料性能的影响763

38.3.4　生产工艺763

38.4.2　LLDPE吹塑薄膜工艺对机械、雾度、光泽及凝胶值的影响764

38.4.3　茂金属ULDPE管式挤出速率改进765

38.4.4　PP注射成型对医用产品透明度的影响766

38.5　产品使用性能767

38.4.5　PP模压工艺对医用产品透明度的影响767

38.5.2　优化产品性能768

38.6　结论768

38.5.1　与材料特性相关的产品性能768

参考文献769

39.3　优先考虑因素771

39.2　方法771

第39章　电子封装材料771

39.1　概述771

39.3.5　化学惰性772

39.3.4　热膨胀772

39.3.1　导电性772

39.3.2　导热性772

39.3.3　散热性772

39.3.7　温度范围773

39.3.6　腐蚀773

39.3.13　硬度774

39.3.12　耐疲劳性774

39.3.8　强度774

39.3.9　密度774

39.3.10　电磁和静电屏蔽774

39.3.11　磁屏蔽774

39.3.18　蠕变775

39.3.17　燃烧性能775

39.3.14　延展性775

39.3.15　耐磨性775

39.3.16　升华775

39.4　最重要的考虑因素776

39.3.19　吸湿性能776

39.5.3　设备及组件的封装777

39.5.2　设备的支架，框架和底座结构777

39.5　典型应用777

39.5.1　设备安装777

39.5.5　机械连接778

39.5.4　温度控制778

39.5.6　完成工作779

39.5.9　封装780

39.5.8　电气联接780

39.5.7　对环境与敏感性的部件装配780

39.6.1　概要（总则）781

39.6　候选材料781

39.5.10　恶劣环境下的持久性（抗力）781

39.6.2　金属782

39.6.3　塑料和弹性体784

39.6.4　陶瓷及玻璃786

参考文献787

39.7　总结787

39.6.5　胶黏剂787

40.1　概述789

第40章　先进材料在体育用品方面的应用789

40.2　体育器械设计方面重要材料的性能790

40.3.1　赛跑791

40.3　先进材料对体育运动成绩的影响791

40.3.2　撑杆跳793

40.3.3 自行车794

40.3.4　网球和壁球795

40.3.6　高尔夫797

40.3.5　板球797

40.3.8　快艇、划艇和冲浪板798

40.3.7　棒球和垒球798

40.3.9　标枪799

40.3.11　曲棍球器材800

40.3.10　滑雪和滑板800

40.4　道德规范的思考801

参考文献802

40.5　结束语802

41.2　耐磨材料的性能803

41.1　概述803

第41章　耐磨材料选材803

41.3　选材过程804

41.5　耐磨材料基础805

41.4　制备工艺的选择805

41.9　耐磨材料的应用和实例806

41.8　膜厚806

41.6　基材选择806

41.7　表面修饰806

参考文献807

42.1　历史背景812

第42章　金刚石膜812

42.2　化学气相沉积金刚石的性能813

42.3　金刚石膜的沉积815

42.5　金刚石的粗糙度816

42.4　CVD改性金刚石816

42.6　金刚石膜厚度817

42.7　金刚石膜的黏附力818

参考文献819

43.1.1　网络821

43.1　通信简介821

第43章　先进电信材料821

43.2　主要元器件的选材824

43.1.2　传输824

43.2.1　封装826

43.2.2　固态半导体激光器827

43.2.3　光电探测器829

43.2.4　光纤830

43.2.8　含有法拉第旋转器的隔离器833

43.2.7　滤光片833

43.2.5　光电材料833

43.2.6　抗反射涂层833

43.2.9　微电子机械系统834

43.2.10　微波射频谐振器835

43.3　通信系统元器件836

43.2.12　多层陶瓷836

43.2.11　转发器和转换开关836

43.4.2　溅射沉积法838

43.4.1　简介838

43.4　合成方法838

43.4.5　外延生长839

43.4.4　化学气相沉积839

43.4.3　蒸发839

43.4.6　晶体生长840

43.5　未来通信元器件的展望841

43.4.7　镀涂841

参考文献842

44.2　评估潜在的产品845

44.1　概述845

第44章　复合材料的应用845

44.3　复合材料与金属的不同847

44.5　设计、制造和质量控制的相互关系848

44.4　制造848

44.6　材料选择和制造概念849

44.7　具体设计853

44.8　可生产性检验清单857

44.9　永恒的质量控制问题858

44.10　环境保护859

45.2.2　修复和改建基础设施861

45.2.1　腐蚀性环境861

第45章　建筑用复合材料861

45.1　概述861

45.1.1　介绍861

45.1.2　特点861

45.2　复合材料在建筑工业上的应用861

45.2.3　使用FRP增强混凝土880

45.2.4　全复合材料结构的应用881

45.3　规范和标准的发展891

45.4　新策略和建议892

参考文献893

46.2.1 聚合物896

46.2　塑料材料选择896

第46章　塑料生产和组装设计896

46.1　概述896

46.2.2　塑料899

46.3　塑料选择技术900

46.2.3　增强塑料900

46.6　塑料选择策略901

46.5　塑料零件设计901

46.4　塑料连接技术901

46.7　结论902

参考文献903

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