金属、陶瓷和聚合物的加工方法PDF电子书下载

1材料加工概述 1

1.1 材料加工：定义与适用范围 1

1.2 材料加工的三种方法 4

1.3 材料加工的步骤 7

1.4 金属的加工 10

1.5 陶瓷的加工 13

1.6 聚合物的加工 16

1.7 总结 19

延伸阅读 19

参考文献 20

2原材料 21

2.1 什么是原材料？ 21

2.2 金属 22

2.2.1 引言 22

2.2.2 块状金属原材料 25

2.2.3 粉末金属原材料 35

2.3 陶瓷 50

2.3.1 引言 50

2.3.2 陶瓷粉末原材料 51

2.3.3 玻璃原材料 60

2.4 聚合物 68

2.4.1 引言 68

2.4.2 热塑性聚合物原材料 74

2.4.3 热固性聚合物原材料 89

2.5 总结 95

延伸阅读 97

参考文献 98

习题与问题 98

习题 98

问题 100

3熔融加工 105

3.1 引言 105

3.2 基本原理 107

3.2.1 熔体结构与表面张力 107

3.2.2 熔体流变学 115

3.2.3 流变原理 129

3.2.4 热传导原理 139

3.2.5 凝固 144

3.3 成型铸造 153

3.3.1 概述 153

3.3.2 金属熔体的制备 155

3.3.3 砂模铸造 156

3.3.4 金属模铸造 171

3.3.5 压力铸造 175

3.3.6 铸件的加工后处理 178

3.4 平板铸造 183

3.4.1 概述 183

3.4.2 玻璃熔体制备 183

3.4.3 浮法玻璃工艺 184

3.4.4 融合下拉工艺 189

3.4.5 玻璃板的加工后处理 190

3.5 挤压 192

3.5.1 概述 192

3.5.2 单螺杆挤出机中的熔化与流动 192

3.5.3 模流 201

3.5.4 单螺杆挤出机操作图 201

3.5.5 双螺杆挤压 205

3.5.6 模具出口的影响 207

3.5.7 挤压制品与凝固 211

3.6 注射成型 213

3.6.1 概述 213

3.6.2 注射成型机械与周期 214

3.6.3 模内流动性 217

3.6.4 包装与凝固 221

3.6.5 反应注射成型 223

3.7 吹塑成型 226

3.7.1 概述 226

3.7.2 玻璃的吹塑成型 227

3.7.3 高分子的吹塑成型 229

3.8 熔体增材制造工艺 232

3.8.1 概述 232

3.8.2 融合沉积成型 233

3.8.3 熔体的喷墨打印 237

3.9 总结 238

延伸阅读 240

参考文献 242

习题与问题 244

习题 244

问题 245

4固态法 251

4.1 引言 251

4.2 基本原理 252

4.2.1 单向拉伸下的变形与塑性流动 252

4.2.2 温度与应变速率对变形的影响 267

4.2.3 三向应力下的变形与屈服 272

4.2.4 摩擦 282

4.2.5 效率与温升 284

4.3 固态加工 285

4.3.1 概述 285

4.3.2 拔丝 287

4.3.3 挤压 299

4.3.4 锻造 308

4.3.5 轧制 318

4.3.6 弯曲 325

4.3.7 形变热处理 328

4.3.8 超塑性成形 331

4.4 总结 333

延伸阅读 335

参考文献 336

问题与习题 337

习题 337

问题 338

附录：球面压力容器中的应力 341

5粉末法 343

5.1 引言 343

5.2 基本原理 346

5.2.1 粉末特性与流动性 346

5.2.2 烧结与微观组织演变 353

5.2.3 致密化过程中的尺寸变化 367

5.3 压制成形 370

5.3.1 概述 370

5.3.2 粉末制备 372

5.3.3 单向压制 376

5.3.4 等静压制 389

5.3.5 半成品的后期成型过程 391

5.3.6 热压与热等静压 392

5.4 回转成形 396

5.4.1 概述 396

5.4.2 粉末制备 397

5.4.3 回转成形工艺步骤 398

5.5 粉末增材制造 400

5.5.1 概述 400

5.5.2 选择性激光烧结（熔炼） 401

5.5.3 喷墨打印（3D打印） 406

5.6 总结 407

延伸阅读 409

参考文献 410

习题与问题 411

习题 411

问题 412

6分散体与溶液法 415

6.1 引言 415

6.2 基本原理 418

6.2.1 胶态分散体 418

6.2.2 聚合物溶液 442

6.2.3 分散体与溶液的流变学 448

6.2.4 分散剂和溶液中挥发性液体的特性 455

6.2.5 干燥 455

6.2.6 液态单体的固化 462

6.3 成型铸造法 464

6.3.1 概述 464

6.3.2 毛细管作用 466

6.3.3 铸造层厚度预测 467

6.3.4 注浆成型法 472

6.3.5 加工后处理 473

6.4 涂层与流延成型 473

6.4.1 概述 473

6.4.2 涂层方法 475

6.4.3 聚合物涂层 486

6.4.4 陶瓷的流延成型 489

6.5 挤压与注射成型 491

6.5.1 概述 491

6.5.2 浓缩分散体的挤压 491

6.5.3 粉末注射成型 494

6.6 液态单体的增材制造法 495

6.6.1 概述 495

6.6.2 光固法 495

6.6.3 液态单体喷墨打印 500

6.7 总结 504

延伸阅读 505

参考文献 507

习题与问题 508

习题 508

问题 509

7气相法 513

7.1 引言 513

7.2 基本原理 515

7.2.1 气体动力学原理及其与气相过程的关系 515

7.2.2 薄膜微观组织 532

7.2.3 单晶薄膜的外延生长 539

7.3 蒸发 540

7.3.1 概述 540

7.3.2 蒸发的热力学 542

7.3.3 合金与化合物的蒸发 546

7.3.4 传输现象与薄膜的均匀性 547

7.4 喷涂法 555

7.4.1 概述 555

7.4.2 等离子体物理学 557

7.4.3 磁控溅射 559

7.4.4 射频溅射 561

7.4.5 反应溅射 561

7.4.6 溅射速率优化 563

7.5 化学气相沉积 566

7.5.1 概述 566

7.5.2 形成反应的热力学 568

7.5.3 反应类型 570

7.5.4 化学气相沉积动力学 571

7.5.5 沉积速率与均匀性 573

7.6 沉积薄膜的后处理 578

7.6.1 退火 578

7.6.2 图案结构 578

7.7 总结 580

延伸阅读 582

参考文献 583

习题与问题 583

习题 583

问题 585

附录A 589

索引 591