异质先进材料连接的理论与技术 李亚江 9787118085488 国防工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李亚江 著

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• 异质材料连接
• 先进材料
• 连接技术
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• 国防工业
• 材料科学
• 工程技术
• 李亚江
• 9787118085488
• 材料连接

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118085488

商品编码：28313587836

出版时间：2013-03-01

书名	异质先-进材料连接的理论与技术
定价	78.00
ISBN	9787118085488
出版社	国防工业出版社
作者	李亚江
编号	1200461354
出版日期	2013-03-01
印刷日期	2013-03-01
版次	1
字数	303.00千字
页数	233

D11章概述 D12章先-进陶瓷与金属的连接 D13章金属间化合物异质材料的连接 D14章异质复合材料的连接 D15章超导材料的连接 D16章形状记忆合金的连接 D17章异质轻金属的连接 参考文献

普通青少年,普通成人

现代工程结构经常需要对异质材料进行连接／焊接。异质材料连接／焊接构件的特点是能够优xuan限度地发挥材料各自的性能优势。但是 异质材料的连接／焊接要比同质材料困难得多 因为除了材料本身的物理化学性能对连接性的影响以外 两种材料物理化学性能的差异会在更大程度上影响它们之间的连接性。特别是针对异质优xuan材料(如高技术陶瓷、金属间化合物、复合材料等) 连接难度更大 采用常规的连接／焊接方法难以实现 而且缺乏必要的理论支持。为了推进优xuan材料的发展 '异质优xuan材料连接理论与技术(精)'-作者：李亚江从理论与实践结合的角度 对近年来受到人们关注的异质优xuan材料连接／焊接问题 如异质优xuan材料连接／焊接的理论、技术特点及应用前景等做了系统地阐述 力求突出科学性、优xuan性和新颖性等特色。'异质优xuan材料连接理论与技术(精)'内容反映出近年来异质优xuan材料连接／焊接技术的发展 特别是一些高新技术的发展 可供相关高等院校师生、研究人员和工程技术人员参考。

现代工业基石：异质材料连接的精妙艺术与前沿探索 在日新月异的科技浪潮中，材料科学的进步正以前所未有的速度推动着各行各业的革新。从航空航天到汽车制造，从电子信息到新能源，新材料的涌现层出不穷，而如何将这些性能各异、结构独特的材料有效地结合在一起，构筑出满足更高性能、更轻量化、更长寿命需求的复杂组件，已成为制约技术发展的关键瓶颈。本书将深入剖析“异质先进材料连接”这一现代工业的核心课题，揭示其背后蕴藏的深刻理论，展现其丰富多彩的技术实践，为相关领域的科研人员、工程师以及技术爱好者提供一份详实而前沿的指南。 一、 异质材料连接的内涵与挑战 “异质材料连接”顾名思义，是指将两种或两种以上性质、成分、微观结构或宏观形貌存在显著差异的材料，通过一定工艺手段实现牢固、可靠且功能化的结合。这些异质材料涵盖了金属与陶瓷、金属与聚合物、金属与复合材料、陶瓷与陶瓷、以及不同种类金属合金之间的连接。它们各自具备独特的优势，例如金属的强度和导电性，陶瓷的耐高温和耐腐蚀性，聚合物的轻质和韧性，以及复合材料的可设计性和高性能。然而，当这些差异巨大的材料试图“握手言和”时，往往会面临一系列严峻的挑战。 首先是界面问题。不同材料的原子排列、晶格常数、表面能和化学反应活性差异巨大，导致在连接过程中极易形成脆性的金属间化合物、夹杂物或不匹配的界面相。这些界面缺陷会严重削弱连接的整体强度和可靠性，甚至成为结构失效的“阿喀琉斯之踵”。 其次是性能匹配难题。不同材料的热膨胀系数、弹性模量、导热系数、导电性等物理性能差异，在连接过程中可能产生巨大的热应力或机械应力集中，导致材料开裂、脱层甚至断裂。如何在宏观上实现性能的协调与均衡，是连接技术需要解决的另一大难题。 再者是工艺适应性限制。许多传统的连接方法，如焊接、钎焊，往往对材料的种类和成分有严格的限制，对于异质材料，其高温熔化过程可能导致合金化、相变甚至成分的剧烈变化，产生不可控的界面反应，从而无法实现有效的连接。新的连接技术需要充分考虑不同材料的特性，开发出能够兼容并优化其性能的工艺。 最后，经济性和环保性也是不容忽视的考量。先进的连接技术往往需要精密的设备和复杂的工艺流程，如何平衡技术可行性与生产成本，以及在连接过程中减少环境污染，是实现技术产业化和可持续发展的关键。 二、 异质材料连接的理论基石 理解异质材料连接的根本，离不开对相关基础理论的深刻洞察。本书将系统梳理并阐述以下关键理论： 材料科学基础理论： 包括晶体学、相图理论、扩散理论、界面科学、断裂力学以及金属学和陶瓷学等。理解不同材料的微观结构、相变规律、原子扩散行为以及界面形成机制，是预测和控制连接过程的关键。例如，通过相图分析，可以预判连接过程中可能形成的相，从而评估其脆性或韧性；扩散理论则能解释原子在界面间的迁移过程，指导工艺参数的优化。 界面工程理论： 界面是异质材料连接的核心。界面工程理论关注如何通过控制界面层的成分、结构和厚度，来改善连接的性能。这包括对界面氧化、腐蚀、形变以及相界面的行为进行深入研究，并提出相应的调控策略，如通过引入中间层、改性界面涂层等。 力学行为与应力分析： 异质材料连接的力学性能直接关系到其应用可靠性。本书将深入探讨连接区域的应力分布、变形行为以及断裂机制。有限元分析（FEA）等数值模拟方法将被引入，用于预测不同连接结构在载荷作用下的应力集中区域，以及优化设计以减轻应力，提高连接的抗疲劳性能和耐久性。 热力学与动力学原理： 连接过程往往伴随着复杂的化学反应和物理过程。热力学原理可以帮助我们预测反应的发生方向和程度，而动力学原理则揭示了反应速率和过程。深入理解这些原理，有助于选择合适的工艺参数，避免有害的二次反应，并促进有利相的生成。 三、 异质材料连接的前沿技术 面对前述的挑战，一系列创新性的连接技术应运而生，并在各个领域展现出强大的生命力。本书将详细介绍以下具有代表性的前沿技术： 固相连接技术： 扩散连接（Diffusion Bonding）： 在高温和一定压力下，通过原子间的相互扩散实现材料的结合。该技术对材料种类适应性广，可以实现高强度、无界面的连接，尤其适用于难熔金属、陶瓷等材料。本书将详细阐述不同扩散连接工艺（如真空扩散连接、感应加热扩散连接）的特点、工艺参数控制以及在航空航天、半导体等领域的应用。 摩擦搅拌连接（Friction Stir Welding, FSW）： 一种高效的固相搅拌连接技术，通过旋转工具的搅拌作用，使材料在固态下发生塑性变形并实现连接。FSW在铝合金、镁合金等材料的连接中表现出色，可有效避免传统焊接产生的熔化缺陷。本书将深入探讨FSW的搅拌机理、工艺参数对连接质量的影响，以及其在汽车、轨道交通等领域的应用前景。 爆炸连接（Explosion Welding）： 利用爆炸产生的瞬态高压，使两种金属在界面处发生剧烈塑性变形，实现高强度连接。该技术特别适用于连接大尺寸、薄板异种金属，如不锈钢与碳钢、铜与铝等，在化工、能源等领域具有重要应用。 液相连接技术（改良与创新）： 钎焊（Brazing）： 通过熔点低于母材的钎料，在固态母材表面润湿和流动，扩散填充母材间隙，冷却后形成固液共存的连接。本书将重点关注适用于异质材料的钎焊技术，如使用特种钎料（如陶瓷钎料、活性钎料）、优化界面设计（如预埋钎料、涂覆钎料）以及控制界面反应，以实现金属与陶瓷、陶瓷与陶瓷等连接。 激光焊接/钎焊（Laser Welding/Brazing）： 激光作为一种高能量密度热源，具有精确、高效、热影响区小的特点，非常适合精密异质材料的连接。本书将探讨激光在不同异质材料（如铜铝、铜镍、钛合金等）连接中的应用，重点分析激光参数、光束特性以及辅助手段（如送丝、保护气）对连接质量的影响。 超声波焊接（Ultrasonic Welding）： 利用高频振动能量，在一定的压力下，使连接表面产生塑性变形，实现材料的固相连接。超声波焊接特别适用于薄壁、细小的异质材料连接，如电子元器件的引线连接、电池极耳连接等。 新型连接理念与技术： 纳米层复合连接： 通过在材料界面引入纳米尺度的过渡层，如金属纳米颗粒、陶瓷纳米涂层等，以优化界面能，抑制脆性相的形成，提高连接强度。 化学冶金连接： 利用化学反应调控界面，促进形成有利的合金相或化合物，从而实现连接。这包括电化学沉积、化学气相沉积（CVD）等技术在界面改性中的应用。 3D打印辅助连接： 将3D打印技术用于制造复杂的连接结构件，或者在打印过程中实现异质材料的逐层打印与连接，为复杂构件的整体成型提供了新的思路。 四、 异质材料连接的应用领域与发展趋势 异质材料连接技术的进步，深刻影响着众多关键工业领域的发展： 航空航天： 轻质高强合金、耐高温陶瓷、碳纤维复合材料的广泛应用，迫切需要高效可靠的连接技术来构建飞机结构、发动机部件等，以实现减重、提升性能和延长寿命。 汽车工业： 铝合金、镁合金、高强度钢、工程塑料的混合使用，以及新能源汽车电池、电机、电控系统的集成，对异质材料连接技术提出了更高的要求，以实现轻量化、安全性、可靠性与成本的平衡。 电子信息： 铜、铝、硅、陶瓷等多种材料在电子封装、互连、散热等方面的集成，需要精密的连接技术来保证信号传输的稳定性和器件的长期可靠性。 新能源： 太阳能电池、燃料电池、储能电池等核心部件的制造，涉及金属、半导体、陶瓷、聚合物等多种异质材料的连接，对材料性能和连接可靠性要求极高。 生物医学： 医用金属、陶瓷、聚合物等材料在植入体、器械制造中的应用，需要生物相容性好、性能稳定的异质材料连接技术。 展望未来，异质先进材料连接技术的发展将呈现出以下趋势： 智能化与自动化： 结合传感器、人工智能和机器人技术，实现连接过程的实时监测、智能调控和全自动化生产，提高连接的精度、效率和一致性。 微纳尺度连接： 随着器件的微型化和功能集成度的提高，对微纳尺度下异质材料的精准连接需求日益增长。 多功能化连接： 不仅实现材料的物理连接，更要赋予连接区域特定的功能，如导电、导热、屏蔽、传感等，实现“连接即功能”。 绿色环保连接： 开发低能耗、低排放、无污染的连接工艺，符合可持续发展的要求。 理论与实践的深度融合： 借助先进的计算模拟和实验手段，不断深化对异质材料连接机理的理解，指导新工艺、新材料的开发。 总之，异质先进材料连接技术是支撑现代工业发展的关键技术之一。本书的编写旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，从理论基础到前沿技术，从应用领域到未来趋势，全方位地展现这一精妙而充满挑战的领域。希望本书能够激发读者的探索热情，为推动相关学科和产业的进步贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者名字，在我看来，本身就是一种质量保证的象征。在特定领域，资深专家的著作往往带有其独特的治学烙印和丰富的工程实践经验。我猜测这本书的叙述风格会是那种沉稳、严谨，不轻易下结论，而是通过大量的实验数据和理论推导来构建起一座完整的知识体系。我尤其关注那些关于“连接可靠性评估”的部分，因为在实际应用中，一个连接点如果不能在长期服役条件下保持稳定，那么前期的所有精细操作都将付诸东流。这本书是否能深入探讨疲劳、蠕变以及环境因素（如腐蚀、温度循环）对异质界面的影响机制，并提供相应的预测模型？这对我来说是检验其深度和实用性的重要标尺。如果它能提供一套系统化的、从材料选择到无损检测的完整流程指导，那它就不仅仅是一本参考书，更是一套解决实际工程难题的行动指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的厚度和定价，预示着它面向的是一个相对集中的专业读者群体，而不是大众市场。这意味着内容不会为了迎合非专业读者而刻意“简化”。我非常期待它能够提供一些不同于标准教材的、更具探索性和争议性的观点。例如，在探讨连接缺陷的成因时，作者是否有提出一些独特的解释模型？在涉及具体工艺操作时，是否揭示了一些鲜为人知的“窍门”或者“陷阱”？这类信息往往是专业人士花费数年时间摸索出来的，如果能被系统地记录下来，其价值无法估量。总之，我期待的不仅仅是知识的罗列，而是知识背后的洞察力，是作者将复杂、零散的实践经验提炼成普适性理论的智慧结晶，帮助读者真正跨越从实验室到工程应用的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

从出版社和书号来看，这是一本正规出版的、面向专业技术人员的学术专著，这通常意味着内容经过了严格的同行审阅。这类书籍的价值在于其前沿性和系统性，它往往代表了当前国内在这一细分领域研究的最高水平。我希望书中对“理论”的阐述足够深入，例如，探讨界面能垒的精确计算方法，或者如何通过控制冷却速率来优化界面反应层。如果能结合近年来出现的新型功能性连接技术——比如，用于柔性电子设备的高导电性界面构筑，或者在极端温度下工作的结构连接方案——那这本书的生命力就会大大增强。它不应该仅仅停留在上世纪末的技术总结上，而是要反映出材料科学和工程力学前沿的最新动态。这种对前沿技术的捕捉和系统的归纳，是衡量一本技术书籍是否具有长期参考价值的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量，直接反映了出版社对这类专业书籍的重视程度。清晰、准确的示意图，对于理解复杂的微观结构和焊接/粘接过程中的应力分布至关重要。我特别留意了那些涉及到数值模拟和实验验证的部分，因为只有通过严谨的数据支撑，理论的有效性才能真正站得住脚。阅读时，我一直在寻找那种“豁然开朗”的感觉，即作者如何将那些抽象的界面能、扩散机制等热力学概念，转化为可操作的工艺参数。如果书中能够详细阐述不同连接技术——比如激光焊接、扩散连接，或者先进的胶粘剂技术——在面对特定异质材料组合时，各自的优缺点和适用场景，那无疑是极具价值的工具书。对于我这种希望快速入门并掌握核心原理的读者来说，清晰的逻辑脉络和详尽的案例分析，远比堆砌晦涩的公式更具吸引力。

评分☆☆☆☆☆

这本关于材料连接的书籍，光是书名就透露出一种深邃的专业感。初拿到手时，我首先被它厚实的装帧和略显沉重的分量所吸引，这通常意味着内容量是相当扎实的。虽然我不是材料科学的科班出身，但对于工程领域那些看似寻常却蕴含着巨大挑战的连接问题，一直抱有强烈的好奇心。我期待这本书能够像一位经验丰富的老工程师在现场指导我，不仅讲解“如何做”，更要深入剖析“为什么这样做是最佳选择”。尤其是在“异质”这个定语上，我就在想，这本书会如何系统地梳理那些性质迥异的材料——比如金属与陶瓷、或者复合材料——之间，在热胀冷缩、电化学活性等方面的内在冲突，以及最终如何通过精妙的理论指导，实现牢固、可靠的界面构建。这种跨学科的知识整合，对于当前高端制造，从航空航天到新能源电池封装，都是至关重要的基础。我希望它能提供一些开创性的视角，而不仅仅是教科书式的知识罗列，真正体现出“理论与技术”并重的深刻内涵。