材料选用手册PDF电子书下载

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　ABS 242

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Ⅰ 620

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Ⅱ 633

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RFI 684

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RFI 685

34.7.4　其他形式的RFI 685

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RTM 688

34.8.3　低压、室温固化RTM 688

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SRIM 701

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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