材料和材料的未来PDF电子书下载

前言 1

第一编 原材料——人类的财富 1

第1章 材料的今昔 1

1-1.进行生产可以没有材料吗? 1

1-2.从原料到产品 3

1-3.材料的诞生 4

1-4.从工业革命到科学技术革命 6

第2章 原料——材料的基础 9

2-1.原料资源能提供无穷的财富吗? 11

2-2．实现有计划的原材料构成 11

第3章 材料经济学——强化生产的一个重要方面 13

3-1.生产准备部门的作用 15

3-2.使用价值—费用分析 15

3-3.材料参数与材料经济使用的情报系统 16

3-4.民主德国材料发展的长远趋势，高度材料经济学的基础 17

3-5.材料代用——有价值的手段 19

第二编 国民经济中的重要材料 21

第1章 金属——国民经济中头等重要的材料 21

1-1.当前已知金属的来龙去脉 21

1-2.金属的典型特性 22

1-2-1.金属的结构 22

1-2-3.电子“输送”电流和热 23

1-2-2.弹性和塑性变形 23

1-2-4.抗磁性、顺磁性和铁磁性金属 24

1-2-5.化学性能 24

1-2-6.金属形成合金 25

1-3.金属是怎样获得的? 25

1-3-1.由矿石制取纯金属 25

1-3-2.生铁——高炉的“产品” 27

1-3-3.从西门子马丁法到直接还原 27

1-3-4.电解制铝 28

1-4.重要金属材料的基本特征 28

1-4-1.铁有三种变态 28

1-4-2.铁和碳的合金 29

1-4-3.结构钢、工具钢和耐腐蚀钢 30

1-4-4.铸铁的调质处理 30

1-4-5.铝、镁、铜——有色金属的代表 31

1-5.金属材料的加工方法 32

1-5-1.通过成型生产铸件和烧结零件 32

1-5-2.轧制、挤压和冲压——最常用的变形方法 33

1-5-3.切割 34

1-5-4.切削和磨削——分离方法 35

1-5-5.通过焊接 熔接和粘补进行接合 36

1-5-6.如何有效地防腐蚀? 37

1-5-7.热、化学和机械能引起的材料性能变化 37

1-7.金属材料的发展趋势 39

1-6.金属材料在国民经济中的重要意义及其应用局限性 39

第2章 自然界和技术中的高度提纯的晶体材料 41

2-1.理想与实际——取决于结构 41

2-2.固体可以测量 42

2-2-1.理想的固体 42

2-2-2.即使高纯材料也含有缺陷 44

2-3.人造单晶开辟了新的应用领域 47

2-3-1.自然矿物不再能满足需要 48

2-3-2.由气相、溶液或是由熔体生产单晶? 48

2-3-3.高纯材料“占领”了微电子学 49

2-4.新的试验条件要求极高压力 51

第3章 塑料——增长速度极高的新型材料 54

3-1.塑料的结构原理——了解性能的关键 56

3-1-1.通过缩聚和加聚(作用)制取高分子材料 58

3-1-2.键合情况决定热塑塑料和硬塑料的不同特性 58

3-2.通过材料组合改变塑料的性能 60

3-2-1.通过纤维强化制取结构材料 60

3-2-2.填料影响材料的性能 62

3-2-3.材料复合开辟了新的应用领域 63

3-3.塑料加工的现代方法 64

3-3-1.新材料要求新加工工艺 64

3-3-2.塑料管的制造工艺 64

3-3-3.容器制造 66

3-3-4.利用压铸生产模制件 67

3-3-5.由聚苯乙烯和聚氨酯制成的泡沫材料 68

3-4.使用塑料的原则 69

3-5.国民经济中的塑料 71

3-5-1.家用塑料 71

3-6.塑料发展的未来课题 75

第4章 橡胶——塑料的近亲 77

4-1.同塑料的区别何在? 77

4-2.从天然橡胶到合成橡胶 77

4-3.长而易于活动的双键碳链决定性能 78

4-4.硫化使橡胶获得弹性 79

4-5.橡胶不只是汽车轮胎的材料 80

4-7.聚酯合成橡胶填补了塑料应用的空白 81

4-6.新型人造橡胶标志着技术的进步 81

4-8.废橡胶——有价值的次生原料 83

第5章 硅酸盐材料和建筑材料 85

5-1.建材工业的基础 85

5-2.天然岩石目前还用作材料吗? 86

5-3.广泛应用的方法：水泥+水+添料=混凝土 86

5-3-1.钢筋和预应力混凝土的跨度 86

5-3-2.如何制作混凝土 88

5-3-3.选择水泥制混凝土还是硅酸盐混凝土? 91

5-3-4.混凝土、钢筋和预应力混凝土是我们时代的主要建筑材料 94

5-4-1.涂料、釉和装饰物的原料 95

5-3-5.可以避免原材料损耗吗? 95

5-4.陶瓷工业原料 95

5-4-2.如何制作陶瓷产品 96

5-5.传统的玻璃材料很有希望 98

5-5-1.玻璃——一种“冻结”的熔体 98

5-5-2.从原料到玻璃制品 99

5-5-3.玻璃的特性是否充分利用了? 103

5-5-4.工业和家庭用的普通玻璃 105

5-6.硅酸盐材料在国民经济中将继续具有重要意义吗? 106

6-2.从木材中取得原材料 109

6-1.人类学习使用木材 109

第6章 传统的原材料——木材 109

6-3.经济林“生产”木材 110

6-4.木材的特性 111

6-4-1.树木的“产品” 111

6-4-2.木材的“优缺”点 112

6-4-3.改良木材可延长其使用寿命 114

6-5.木材——多种半成品和产品的原料 114

6-5-1.木材的机械与化学加工法 114

6-5-2.最主要的木材半成品 115

6-5-3.纤维和纸浆——造纸工业的原料 115

6-6.综合利用是发展方向 116

6-5-4.木材的多种用途 116

第7章 天然纤维和化学纤维 119

7-1.什么是纺织纤维材料 119

7-2.我们前辈已经知道的纤维材料 120

7-3.具有百年历史的化纤 122

7-3-1.化纤是棉花的竞争对手吗? 122

7-3-2.由高聚物制成的合成纤维 123

7-3-3.由石头、金属和玻璃制作纤维 123

7-4.按规格制造纤维材料 124

7-5.从纤维到线—从线到织物 125

7-6.2000年的纺织纤维材料 126

第1章 轻型结构——什么是轻型结构?轻型结构有何用途？ 128

第三编 材料的现实问题 128

1-1.技术和经济的质量规范 129

1-2.如何实现轻型结构? 130

1-2-1.技术-经济的最优化 130

1-2-2.现代技术的工作原理 132

1-2-3.选择材料要物尽其用 134

1-2-4.最佳尺寸设计和造型 137

1-2-5.节约材料的制造工艺 140

1-2-6.合理的结构 140

第2章 材料的腐蚀与防蚀 142

2-1.腐蚀给国民经济带来损失 142

2-3.腐蚀防护——为防止材料损耗而奋斗 143

2-2.哪些条件导致腐蚀? 143

2-3-1.材料的替代 144

2-3-2.阴极保护 144

2-3-3.有利于防护腐蚀的设计 144

2-3-4.防蚀剂阻止环境的浸蚀 145

2-3-5.金属的保护涂层 145

2-3-6.非金属无机保护层 146

2-3-7.保护涂层 147

2-4.如何涂敷保护层 148

2-5-2.任何保护层都不能永远经久不坏 149

2-5-1.大气腐蚀性如何? 149

2-5.对任何用途均可采用被动腐蚀防护层 149

2-5-3.经济观点 150

2-6.降低防腐蚀保护成本的新工艺 151

第3章 材料的磨损 154

3-1.材料磨损现象给国民经济带来什么后果 154

3-2.磨损是怎样发生的 154

3-3.如何防止磨损 156

3-3-1.减轻磨损的基体材料和接触材料 156

3-3-2.减轻磨损的中间材料 157

3-3-3.减少磨损的表面范围 158

3-4.未来磨损情况如何? 160

第4章 材料的老化 161

4-1.金属材料的时效 162

4-2.如何使金属长期耐时效? 163

4-3.高聚材料的老化 164

4-4.塑料的人工“老化” 165

4-5.“稳定的”塑料 166

第5章 通过废物利用保护环境 167

5-1.废物中有金属材料吗? 168

5-2.废纸作原料 168

5-3.能用废纺织品再制做服装吗? 169

5-4.高聚物废料 169

5-5.废盐液、粉尘和废气 170

5-6.清洁的水域 171

5-7.垃圾 172

第6章 现代自然科学促进材料发展 175

6-1.现代生产方法 175

6-1-1.高速加工 176

6-1-2.等离子束 178

6-1-3.电子束 179

6-1-4.激光器 179

6-1-5.化学和电化学方法 180

6-1-6.超声波在制造技术中的应用 180

6-1-7.扩散层 180

6-2.材料进一步发展的趋势 181