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| 內容簡介： |
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《材料工程基础》是为适应材料科学与工程学科发展和创新型工程人才培养的需求而编写的，书中整合了材料制备与加工应用涉及的基本原理、共性技术和材料性能评价所需的工程知识。全书共分为7章。第1章绪论，介绍材料工程的内涵；第2章材料的气态生长理论与技术，介绍用物理气相沉积和化学气相沉积方法制备材料；第3章材料的液态成型原理与技术，介绍金属的凝固原理与成型技术，陶瓷、玻璃、聚合物的液态成型原理与技术；第4章材料的塑性成型理论与技术，介绍金属、陶瓷和聚合物制备和塑性变形原理与成型技术；第5章材料的固相反应与粉末烧结技术，介绍固相反应原理与粉末烧结理论，以及各种先进的烧结技术；第6章材料制备新技术，重点对单晶生长理论与技术、纤维与复合材料的制备技术和增材制造技术进行了系统阐述；第7章材料的服役环境与失效分析，重点阐述在腐蚀、摩擦磨损、疲劳和辐照环境下材料的结构损伤、性能变化与失效机理。本书可作为高等学校材料类专业本科和研究生的教材，也可供材料领域的科研工作者和工程技术人员参考。
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| 目錄：
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第1章 绪论
1.1 材料科学与工程概要 001
1.2 材料的制备工艺与技术 002
1.3 材料的加工技术 003
1.4 材料设计与材料基因工程 004
习题 005
第2章 材料的气态生长理论与技术
2.1 气相生长理论 006
2.1.1 蒸发-凝聚 006
2.1.2 晶体形核与生长 007
2.1.3 生长理论 008
2.2 物理气相沉积 010
2.2.1 定义与原理 010
2.2.2 真空蒸镀 010
2.2.3 溅射镀膜 012
2.2.4 离子镀 014
2.2.5 不同类型PVD方法的比较 016
2.2.6 影响PVD的工艺因素 017
2.3 化学气相沉积 019
2.3.1 定义与原理 019
2.3.2 CVD系统 019
2.3.3 CVD分类 019
2.3.4 CVD的工艺与特点 020
2.3.5 影响CVD的工艺因素 022
2.3.6 CVD的应用 023
2.3.7 PVD与CVD的比较 024
习题 025
第3章 材料的液态成型原理与技术
3.1 流体及其基本物理性质 026
3.1.1 流体与流动相关基本概念 026
3.1.2 简单模型流动分析 030
3.2 金属的液态成型基础 032
3.2.1 液态金属凝固理论 032
3.2.2 金属液态成型技术 042
3.3 陶瓷的液态成型 054
3.3.1 注浆成型 054
3.3.2 热压铸成型 058
3.3.3 浆料原位凝固成型 059
3.3.4 流延成型 063
3.4 玻璃的液态成型 066
3.4.1 玻璃的主要成型性质 066
3.4.2 玻璃的液态成型方法 070
3.5 聚合物的液态成型 074
3.5.1 高分子溶液的性质 074
3.5.2 注塑成型 075
3.5.3 流延成型 077
3.5.4 涂覆成型 078
习题 080
第4章 材料的塑性成型理论与技术
4.1 塑性成型理论 081
4.1.1 金属的塑性变形机理 081
4.1.2 陶瓷的塑性变形机理 083
4.1.3 聚合物的塑性变形机理 084
4.2 金属的塑性成型 086
4.2.1 金属的塑性成型理论基础 086
4.2.2 金属塑性成型技术 090
4.3 陶瓷的可塑成型 113
4.3.1 旋压成型 114
4.3.2 滚压成型 114
4.3.3 挤压成型 117
4.3.4 车坯成型 118
4.3.5 塑压成型 118
4.3.6 注射成型 119
4.3.7 轧膜成型 121
4.3.8 其它成型方法 122
4.4 聚合物的塑性成型 123
4.4.1 热成型 123
4.4.2 中空吹塑 129
4.4.3 拉幅薄膜成型 134
4.4.4 波纹管制造技术 137
习题 138
第5章 材料的固相反应与粉末烧结技术
5.1 固相反应理论 140
5.1.1 固相反应 140
5.1.2 固相反应动力学方程 141
5.1.3 影响固相反应的因素 148
5.2 粉末烧结理论 150
5.2.1 烧结及相关基本概念 151
5.2.2 固相烧结 154
5.2.3 液相烧结 160
5.2.4 晶粒生长与二次再结晶 165
5.2.5 影响烧结的因素 172
5.3 先进烧结技术及其发展 175
5.3.1 无压烧结方法 176
5.3.2 压力烧结 176
5.3.3 放电等离子体烧结 179
5.3.4 微波烧结 181
5.3.5 爆炸烧结 182
5.3.6 闪烧 183
习题 185
第6章 材料制备新技术
6.1 单晶 186
6.1.1 单晶生长及特征 186
6.1.2 单晶制备技术 188
6.1.3 集成电路芯片的主要工艺 200
6.2 纤维 204
6.2.1 纤维的定义 204
6.2.2 纤维的分类 205
6.2.3 纤维的性能 206
6.2.4 纤维的制备技术 206
6.2.5 纤维的加工工艺 210
6.2.6 纤维制品的应用 212
6.3 复合材料 214
6.3.1 复合材料的定义 214
6.3.2 复合材料的发展史 214
6.3.3 复合材料的命名和分类 215
6.3.4 复合材料的特点 216
6.3.5 复合材料设计原理与方法 217
6.3.6 复合材料的成型工艺与方法 219
6.3.7 复合材料的应用 225
6.4 增材制造 227
6.4.1 增材制造概述 227
6.4.2 增材制造的技术特点 229
6.4.3 增材制造的工艺 230
6.4.4 增材制造的应用领域 234
6.4.5 增材制造的发展趋势 236
习题 236
第7章 材料的服役环境与失效分析
7.1 腐蚀环境下材料结构和性能的变化与失效机理 238
7.1.1 金属材料的腐蚀 238
7.1.2 无机非金属材料的腐蚀 240
7.1.3 高分子材料的腐蚀 243
7.2 摩擦磨损环境下材料结构和性能的变化与失效机理 245
7.2.1 黏着磨损 245
7.2.2 磨粒磨损 248
7.2.3 冲蚀磨损 250
7.2.4 微动磨损 253
7.2.5 腐蚀磨损 256
7.2.6 疲劳磨损 257
7.3 疲劳环境下材料结构和性能的变化与失效机理 258
7.3.1 疲劳断裂失效的基本形式和特征 258
7.3.2 疲劳断口形貌及其特征 261
7.3.3 疲劳断裂的类型与鉴别 265
7.3.4 疲劳断裂的原因与预防措施 269
7.4 辐照环境下材料结构和性能的变化与失效机理 271
7.4.1 辐照损伤概述 271
7.4.2 辐照损伤的早期阶段 272
7.4.3 辐照产生点缺陷的反应 273
7.4.4 其它类型的辐照损伤 277
7.4.5 辐照诱发的尺寸变化 278
7.4.6 高温下的辐照效应 279
7.4.7 辐照对力学性能的影响 279
习题 280
参考文献
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| 內容試閱：
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“材料工程基础”是高等学校材料科学与工程一级学科专业课程体系中一门重要的学科基础课程。本教材是为了适应高等学校材料科学与工程类学科发展和创新型工程人才的培养需求而编写的。
本教材内容是编者在多年从事“材料工程基础”本科教学实践的基础上，整合材料制备与应用涉及的基本原理、共性技术和材料性能评价所需的工程知识编写而成，这些基础的材料工程知识对材料专业本科生开展材料创新研究、材料制备和性能评价与工程应用是必不可少的。本教材从材料的物质形态出发，系统阐述了由气态、液态和固态制备材料和材料成型的基本原理、技术特点与工程应用实例，介绍了单晶、纤维、复合材料、增材制造等新材料和新制备技术以及工程材料的服役环境与失效机制。本教材注重材料工程知识的系统性和逻辑性，同时引入材料制备的新原理、新技术、新方法，强调基本原理与前沿技术的交叉渗透、理论知识与工程实践的有机结合。
为了更好地构建材料科学与工程专业人才应达成的知识体系，本教材特别关注了“材料科学基础”与“材料工程基础”在知识点方面的紧密联系和区别，在基本理论与原理方面与“材料科学基础”中的相关知识点进行了有效衔接与延伸拓展。同时，根据“三全育人”的要求，在内容上合理引入思政元素，弘扬工匠精神，强调“料要成材、材要成器、器要好用”的材料工程理念，树立“一代材料、一代装备、一代产业”的使命担当。
本教材适合作为高等学校材料类专业本科生的教材及研究生的教学参考书，也可供从事与材料相关的科研、设计、生产与应用的人员阅读参考。
本教材由湖南大学肖汉宁、杨建校、郭文明担任主编，欧阳婷、雷智锋、覃航、李伟和张嘉伦参加了本教材部分章节的编写。肖汉宁拟定了本教材的编写大纲和编写方案，并撰写了第1章“绪论”；杨建校撰写了第2章“材料的气态生长理论与技术”和第6章“材料制备新技术”，张嘉伦参加了第6章6.1节的撰写；欧阳婷撰写了第3章“材料的液态成型原理与技术”；雷智锋和李伟撰写了第4章“材料的塑性成型理论与技术”；郭文明撰写了第5章“材料的固相反应与粉末烧结技术”；覃航撰写了第7章“材料的服役环境与失效分析”。全书由肖汉宁统稿。
鉴于本教材涉及的内容广泛，知识点多，因作者的知识面和水平有限，难免存在不足，恳请读者批评指正。
编者
2025年5月于长沙
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