【正版全新】 航天器材料/空间技术与科学研究丛书 邢焰,王向轲,叶培建,张洪太,余后满 北 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邢焰，王向轲，叶培建，张洪太，余后满 著

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• 航天器材料
• 空间技术
• 材料科学
• 航空航天
• 工程技术
• 科学研究
• 邢焰
• 王向轲
• 叶培建
• 张洪太

店铺： 雅宋图书专营店

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568254496

商品编码：28731343787

包装：精装

出版时间：2018-03-01

基本信息

书名：航天器材料/空间技术与科学研究丛书

定价：149.00元

作者：邢焰,王向轲,叶培建,张洪太,余后满

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2018-03-01

ISBN：9787568254496

字数：

页码：503

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《航天器材料/空间技术与科学研究丛书》介绍了我国航天器材料的体系，重点梳理了材料的工作环境和选用原则，系统介绍了材料空间环境适应性评价技术，以及航天器各分系统材料的选用现状；此外，《航天器材料/空间技术与科学研究丛书》还系统梳理了我国航天器材料在工程应用中出现的常见多发问题，并介绍了针对性的风险控制要求，使读者能够了解航天工程一线的知识沉淀，对读者的学习、工作产生启发。同时，《航天器材料/空间技术与科学研究丛书》对于航天器常用的材料种类，从专业角度进行了详细的介绍，包括材料的外发展现状、特性分析、可借鉴的工程应用背景及对材料的综合评估等。指出了未来航天器材料的需求方向和发展趋势。

目录

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章 绪论
1．1 航天器的发展现状
1．1．1 通信广播卫星
1．1．2 导航卫星
1．1．3 对地观测卫星
1．1．4 载人航天器
1．1．5 深空探测器
1．2 航天器的发展展望
1．3 材料在航天器中的地位与重要性
1．4 航天器材料体系

第2章 航天器材料选用要求
2．1 航天器的工作环境
2．1．1 发射和返回阶段要经受严酷的过载和动力载荷
2．1．2 返回阶段气动热
2．1．3 真空
2．1．4 太阳紫外辐射和粒子辐射
2．1．5 原子氧
2．1．6 空间热辐射
2．1．7 微流星和空间碎片
2．2 航天器材料的选用原则
2．2．1 基本性能要求
2．2．2 环境适应性要求
2．2．3 航天器材料通用要求
2．2．4 航天器材料常见多发问题及风险控制要求
2．3 材料空间环境适应性评价技术
2．3．1 材料太阳紫外辐射效应评价
2．3．2 材料电离总剂量效应评价
2．3．3 材料原子氧效应评价

第3章 航天器材料应用情况
3．1 航天器结构材料
3．1．1 概述
3．1．2 典型航天器结构材料应用现状
3．2 航天器机构材料
3．2．1 概述
3．2．2 典型航天器机构材料应用现状
3．3 航天器热控材料
3．3．1 概述
3．3．2 典型航天器热控材料应用现状
3．4 航天器姿轨控材料
3．4．1 概述
3．4．2 典型航天器姿轨控材料应用现状
3．5 航天器天线材料
3．5．1 概述
3．5．2 典型航天器天线材料应用现状
3．6 航天器光学遥感器材料
3．6．1 概述
3．6．2 典型航天器光学遥感器材料应用现状
3．7 航天器回收着陆材料
3．7．1 概述
3．7．2 典型降落伞材料应用现状

第4章 航天器常用有色金属
4．1 铝合金材料
4．1．1 概述
4．1．2 2×××系变形铝合金

第5章 航天器常用黑色金属
第6章 航天器常用贵金属
第7章 航天器常用胶黏剂
第8章 航天器常用特种玻璃
第9章 航天器常用热控材料
0章 航天器常用金属基复合材料
1章 航天器常用树脂基复合材料
2章 航天器标准紧固件
3章 航天器电缆网

作者介绍

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文摘

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序言

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探索星辰大海的基石：航天器材料的科学与工程 浩瀚的宇宙，是人类永恒的梦想与追求。自古以来，我们仰望星空，渴望触及那些遥远的星辰。而现代科技的发展，让这一梦想一步步变为现实。从第一颗人造卫星的升空，到载人航天器穿越大气层，再到深空探测器探索行星和彗星，人类的足迹正在不断延伸。在这波澜壮阔的航天事业背后，有一项至关重要的技术支撑着一切，那就是航天器材料。 航天器材料，顾名思义，是构成航天器的各种物质组成。它们不仅需要承受极端的环境条件，还需要满足极其严苛的性能要求。想象一下，一艘航天器在发射升空时，要经受住巨大的过载和剧烈的振动；在进入太空后，又要面对真空、极高和极低的温度交替、强烈的辐射以及微流星体的撞击。这些挑战，任何一种普通材料都难以承受。因此，航天器材料的研究与开发，是决定航天器能否安全、可靠、高效地完成任务的关键所在。 严苛的环境，孕育卓越的性能 航天器所处的环境，是地球上任何自然环境都无法比拟的。 高低温交替： 在地球的阴影区，航天器可能面临零下几百摄氏度的低温；而当暴露在阳光直射下时，温度又会骤升至几百摄氏度。材料必须在这种巨大的温差变化下保持其结构完整性和性能稳定，不能发生脆化、蠕变或熔化。 真空环境： 太空是近乎真空的状态，这会导致材料中的挥发性物质（如水分、增塑剂等）挥发，引起材料性能下降、尺寸变化，甚至对精密仪器造成污染。因此，航天器材料需要具备极低的挥发性。 强烈的辐射： 来自太阳和宇宙的各种高能粒子，如质子、电子、X射线和伽马射线，会对材料的分子结构造成破坏，导致材料性能退化，例如强度降低、颜色改变、电性能恶化等。 微流星体与太空碎片撞击： 尽管概率较低，但微小的颗粒在高速撞击下也能对航天器表面造成损伤，甚至击穿结构。材料需要具备一定的抗冲击能力。 力学载荷： 发射过程中的巨大加速度、轨道运行中的应力、对接时的冲击等，都对材料的强度、刚度和韧性提出了极高的要求。 正是这些严苛的要求，促使科学家们不断探索和开发具有前所未有性能的材料。 种类繁多，各司其职的航天材料家族 为了应对各种挑战，航天器采用了多种多样的先进材料，它们根据不同的部位和功能，发挥着各自独特的作用。 1. 金属材料： 金属材料以其优良的强度、刚度和加工性，在航天器结构中扮演着重要角色。 铝合金： 轻质高强是铝合金最突出的优点。在航天器早期，铝合金是构件的主力军，例如火箭的箭体、卫星的外壳等。其易于加工的特性也使得制造复杂结构变得更加容易。 钛合金： 相比铝合金，钛合金具有更高的比强度（强度与密度的比值）和更好的耐高温性能，同时还具有优异的耐腐蚀性。在一些对重量和性能要求更高的部件，如发动机组件、承力结构中，钛合金得到了广泛应用。 镁合金： 镁合金是目前已知最轻的结构金属，其密度远低于铝合金。虽然强度和耐腐蚀性相对较弱，但通过合金化和先进的制造工艺，镁合金在对轻量化有极致追求的领域，如一些卫星的非承力结构、电子设备的壳体等，也显示出巨大的潜力。 高温合金（如镍基合金）： 在航天器发动机等需要承受极高温度的部件，传统金属材料早已力不从心。高温合金凭借其卓越的高温强度、抗氧化性和抗蠕变性，成为这些极端环境下的首选。涡轮叶片、燃烧室等关键部位都离不开它们的身影。 不锈钢： 尽管密度较大，但一些特殊牌号的不锈钢因其良好的强度、韧性以及在特定温度范围内的稳定性，也用于航天器的某些结构件或附件。 2. 复合材料： 复合材料的出现，是航天材料领域的一场革命。它们将两种或多种不同性质的材料结合起来，通过协同作用，获得单一材料无法比拟的优异性能。 纤维增强复合材料（FRM）： 这是目前应用最广泛的复合材料。以高强度、高模量的纤维（如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等）作为增强体，与树脂基体（如环氧树脂、聚酰亚胺树脂等）固化而成。 碳纤维增强聚合物（CFRP）： 碳纤维具有极高的强度和刚度，且密度很低，赋予了CFRP极高的比强度和比刚度。在现代航天器中，CFRP已广泛用于火箭箭体、卫星结构件、太阳能帆板支架、天线等，能显著减轻结构重量，提高有效载荷能力。 陶瓷基复合材料（CMC）： CMC是将陶瓷纤维（如碳化硅纤维）嵌入陶瓷基体中形成。它们具有极高的耐高温性能、优异的抗氧化性、良好的耐磨性和抗热震性。在极高温度下工作的发动机部件、热防护系统等，CMC展现出超越高温合金的潜力。 金属基复合材料（MMC）： MMC是将金属基体与陶瓷纤维或金属纤维复合而成。通过选择合适的增强相和基体，可以获得兼具高强度、高刚度、优异导热性或导电性等特性的材料，应用于需要高导热散热的电子设备、结构件等。 3. 陶瓷材料： 陶瓷材料通常具有高硬度、高耐温性、耐腐蚀性和良好的绝缘性，在航天器中主要用于高温结构件、热防护材料、绝缘件等。 氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）： 它们具有优异的耐高温性和化学稳定性，常用于热电偶保护管、绝缘子等。 碳化物和氮化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）： 这些陶瓷材料具有更高的硬度、强度和耐磨性，以及更好的抗热震性，在发动机喷管、耐磨件等领域有应用。 4. 高分子材料（塑料）： 在航天领域，普通的高分子材料难以胜任，必须使用经过特殊改性、能够耐高温、耐辐射、低挥发的高性能高分子材料。 聚酰亚胺（PI）： PI具有优异的耐高温性（可达300°C以上）、良好的机械性能和电绝缘性，广泛用作电缆绝缘层、薄膜、结构胶粘剂等。 聚四氟乙烯（PTFE，特氟龙）： PTFE具有极低的摩擦系数、优异的耐化学腐蚀性和良好的电绝缘性，用于密封件、轴承、电线电缆绝缘等。 聚醚醚酮（PEEK）： PEEK是一种高性能工程塑料，兼具优异的力学性能、耐高温性、耐化学腐蚀性和良好的加工性，可用于结构件、电子元件封装等。 5. 特种功能材料： 除了上述几大类材料，还有一些为实现特定功能而设计的特种材料。 热防护材料： 用于航天器再入大气层时抵御高温烧蚀，如陶瓷瓦、碳-碳复合材料等。 推进剂材料： 构成火箭发动机的燃料和氧化剂，涉及复杂的化学反应和材料科学。 光学材料： 用于望远镜、相机等精密光学设备的镜片、窗口，需要高透光性、低色散等特性。 电子材料： 用于航天器的电子元器件、电路板等，需要良好的导电性、绝缘性，并能抵抗辐射和温变。 材料的选择与创新：永无止境的探索 选择哪种材料，取决于具体的应用场景、性能需求、成本考量以及制造工艺。例如，在追求极致轻量化的载荷舱，可能会优先考虑碳纤维复合材料；而在需要承受剧烈高温的发动机喷口，则会选择陶瓷基复合材料或特种高温合金。 材料科学的进步，是航天技术发展的驱动力之一。随着对宇宙探索的不断深入，例如深空探测对材料耐久性的更高要求、载人航天对安全性和舒适性的关注，都将促使新一代航天材料不断涌现。例如，纳米材料在增强材料性能方面的应用，智能材料在自修复和状态监测方面的潜力，都为航天器的发展带来了新的可能性。 结语 航天器材料，是承载人类探索宇宙梦想的无名英雄。它们默默地在极端环境中工作，保证着每一项航天任务的顺利进行。从坚固的金属骨架到轻盈的复合材料外壳，从耐高温的陶瓷到高性能的聚合物，每一种材料的选择和应用，都凝聚着无数科学家的智慧与汗水。了解这些材料，便是理解航天器本身，理解人类如何一步步走向更广阔的星辰大海。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就充满了厚重感，硬壳精装，搭配沉静的蓝色和银色字体，一看就知道不是那种轻松的快餐读物。拿到手里沉甸甸的，这种实在的触感就让人觉得内容一定扎实。我一直对航天领域抱有浓厚的兴趣，特别是那些支撑起宏伟工程的“幕后英雄”——材料。我知道，在极端环境下，材料的性能至关重要，一个微小的缺陷都可能导致任务失败。所以，当我在书店看到这本《航天器材料》时，眼睛立刻就被吸引住了。虽然我还没来得及深入研读，但仅从目录和一些章节的标题来看，就能感受到其内容的专业性和前沿性。比如，“高温合金的微观组织调控与性能优化”、“复合材料在航天器结构中的应用研究”这些标题，就暗示了书中会涉及非常深入的材料科学原理和实际应用案例。而且，注意到书中列出的作者，邢焰、王向轲、叶培建、张洪太、余后满，都是航天领域的权威专家，这本身就为这本书的质量提供了极大的保障。他们的研究成果和学术声誉，让我对这本书的内容充满了期待，相信里面一定蕴含着宝贵的知识和深刻的见解，能够帮助我更深入地理解航天器材料的奥秘，以及它们是如何在挑战极限的环境中发挥关键作用的。我迫不及待地想通过这本书，去探索那些支撑着人类探索宇宙梦想的坚实基石，去了解那些在真空、辐射、极端温度等严酷考验下依然屹立不倒的材料传奇。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是它极其的详实和专业，完全不像市面上那些为了吸引眼球而过度简化的科普读物。我一直对航天器所使用的材料充满敬畏，因为我知道，它们需要在地球上难以想象的极端条件下工作。这本书的作者团队，汇集了国内航天材料领域的权威人士，这让我对其内容的深度和广度非常有信心。我尤其对书中可能涉及到的材料失效分析和预防措施感到好奇。在太空这样一个充满了未知和风险的环境中，任何材料的微小缺陷都可能引发灾难性的后果。我希望书中能够详细介绍在实际航天任务中，是如何通过严谨的测试和模拟来保证材料的可靠性，以及在出现问题时，科学家们是如何进行分析和改进的。例如，书中是否会探讨某些历史上著名的航天事故与材料缺陷有关，以及从中吸取的教训？我期待这本书能够为我揭示航天器材料科学的严谨性和挑战性，让我更加深刻地理解人类探索宇宙背后的艰辛与智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是它极具学术价值，内容非常扎实，并非市面上常见的泛泛而谈的科普读物。从其“空间技术与科学研究丛书”的定位来看，它更侧重于为从事相关领域研究的学者、工程师提供深入的理论指导和前沿的研究动态。我之前曾尝试阅读过一些关于航天器的书籍，但往往流于表面，对于材料方面的细节涉及不多。而这本书，从书名和作者团队的背景来看，无疑是填补了这一领域的空白。我个人对航天器外壳材料的耐高温、耐腐蚀性能非常感兴趣，书中是否会详细阐述这些材料是如何被设计、测试和验证的，这一点让我非常好奇。另外，书中提到的“空间技术”和“科学研究”的结合，也预示着它不仅仅是技术性的介绍，还会包含一些基础科学的研究成果，这对于我理解材料性能背后的科学原理非常有帮助。虽然我不是专业的材料科学家，但作为一个对科学充满好奇心的读者，我希望这本书能够以一种既严谨又不失可读性的方式，将复杂的航天器材料知识传达给我，让我能够领略到科学家们在材料科学领域所付出的智慧和努力。我相信，通过学习这本书，我能够对航天器的设计、制造以及未来的发展趋势有更深刻的理解，对人类在太空探索道路上的艰辛与成就，会有更全面的认识。

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这本书的整体质感非常出色，纸张细腻，印刷精美，传递出一种高品质的学术著作应有的风范。我一直对航天科技怀有浓厚的兴趣，尤其是在材料科学这个往往被公众忽视但却至关重要的领域。我深知，在浩瀚的宇宙中，航天器的材料必须承受着超乎想象的考验：极端的温度波动、高强度的辐射、微重力环境下的性能变化等等。因此，一本关于航天器材料的专业书籍，对我来说具有极大的吸引力。这本书的作者团队，汇聚了国内航天材料领域的领军人物，这让我对书中内容的深度和权威性充满信心。我希望书中能够详细探讨各种高性能合金、陶瓷、复合材料以及纳米材料在航天器上的具体应用，以及它们的优缺点和发展趋势。例如，书中是否会深入分析镍基高温合金在火箭发动机中的作用？或者碳纤维增强聚合物在卫星结构中的应用优势？我渴望通过这本书，去了解这些材料是如何被“量身定制”，以适应太空这个最严酷的实验室的。这本书不仅是对科学知识的介绍，更是一种对人类探索精神的赞颂。

评分☆☆☆☆☆

这本书传递给我一种专业、严谨的学术气息，让我对接下来的阅读充满期待。我对航天材料一直都充满好奇，特别是那些能够承受极端温度、高强度冲击以及长时间太空辐射的特殊材料。我总觉得，每一次成功的太空任务背后，都凝聚了无数材料科学家们的心血和智慧。这本书由国内顶尖的航天领域专家撰写，这让我对其内容的权威性和前沿性有了高度的信任。我希望书中能够深入剖析一些具体的航天器材料，比如用于高温发动机部件的耐高温合金，或者用于航天器外壳的轻质高强复合材料。我非常想了解这些材料的成分、结构、制造工艺以及它们是如何通过科学的力学和热学设计来满足严苛的太空应用需求的。当然，我也希望书中能够涵盖一些最新的研究进展和技术趋势，让我能够对航天材料的未来发展方向有一个大致的了解。对于我这样一位对太空探索充满热情但又非专业出身的读者来说，这本书提供了一个深入了解航天器“骨骼”和“皮肤”的绝佳机会，我相信它能够极大地丰富我的知识储备，让我对航天事业的复杂性和精密度有更深的体会。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，没有过多的花哨装饰，却透着一股强大的专业气场，让我对接下来的阅读充满了期待。我一直对太空探索充满好奇，而航天器材料作为实现太空梦想的关键要素，其重要性不言而喻。我深知，在真空、零重力、极高和极低的温度以及强烈的宇宙辐射等恶劣环境下，材料的性能必须达到极致。这本书由多位国内航天领域的顶尖专家联袂撰写，这本身就足以证明其内容的深度和权威性。我迫切地想从书中了解，那些支撑着航天器在太空中安全运行的材料，究竟具备哪些神奇的特性？例如，在制造航天器的隔热层时，科学家们是如何利用材料的微观结构来达到最佳的保温效果的？在设计航天器外壳时，又是如何权衡轻质化与强度、以及耐腐蚀性等多种性能要求的？我希望能通过阅读这本书，获得对航天器材料科学更系统、更深入的理解，不仅仅停留在表面的了解，而是能够触及到材料选择、设计、制造和测试等各个环节的精妙之处。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书，我就被它庄重而又不失现代感的封面设计所吸引。字体的选择、封面的配色，都透露出一种严谨而专业的学术氛围。我一直认为，航天器就像一座座漂浮在宇宙中的精巧机械，而支撑起这些机械运转的，正是那些在极端环境下依然表现卓越的特殊材料。这本书的作者阵容，几乎囊括了中国航天领域在材料科学方面的重要专家，这足以说明其内容的权威性和前沿性。我特别希望能从书中了解到，在设计航天器时，是如何根据不同的任务需求和工作环境，来选择和开发最合适的材料的。例如，对于返回舱的隔热材料，它们需要具备怎样的特性才能承受再入大气层时的超高温？对于卫星的结构件，它们又需要满足怎样的强度和刚度要求，同时又要尽可能地轻质？我对这些具体的技术细节充满了好奇，也期待书中能够提供一些经典案例的分析，让我能够更直观地理解材料科学在航天工程中的实际应用。这本书不仅仅是技术资料的堆砌，更是一种知识的传承，它将为我打开一扇了解航天器“肌体”的窗口，让我更加敬畏科学的力量。

评分☆☆☆☆☆

收到这本书，我立刻感受到了它沉甸甸的分量，这不仅仅是物理上的重量，更象征着其中蕴含的知识的厚重。我一直认为，航天器的材料是它们得以在太空驰骋的根本保障，而那些能够抵御极端环境的材料，更是人类智慧的结晶。这本书汇集了邢焰、王向轲、叶培建、张洪太、余后满等航天领域重量级专家的研究成果，其内容的专业性和前沿性毋庸置疑。我非常期待书中能够深入剖析一些关键材料的设计理念和制造工艺。例如，在设计用于深空探测器的隔热材料时，是如何考虑长周期、高可靠性的需求的？在开发用于高超音速飞行器的热防护材料时，又会涉及到哪些特殊的科学原理和工程挑战？我希望这本书能够为我解答这些疑惑，让我不仅仅停留在对航天器外观的惊叹，更能深入理解其内在的科学逻辑和技术难度。这本书无疑是我深入了解航天器材料科学的绝佳途径，我预感它将极大地拓展我的视野，提升我对整个航天科技体系的认知深度。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我首先被它严谨的排版和清晰的结构所吸引。书页的纸质很好，印刷清晰，文字大小适中，阅读起来非常舒适。虽然我尚未开始深入阅读，但粗略翻阅一下目录，就能感受到其内容的深度和广度。例如，其中涉及到了“特种合金在航天器结构中的应用”、“先进复合材料的制备与性能表征”等主题，这些都是我一直以来非常感兴趣但又缺乏系统了解的领域。我一直觉得，航天器的成功离不开高性能材料的支持，尤其是在极端环境下，材料的性能往往是决定性的因素。这本书的作者团队，汇聚了多位航天领域的知名专家，他们的学术造诣和丰富的实践经验，无疑为这本书的内容质量提供了坚实的保障。我特别期待书中能够详细介绍一些在航天器制造过程中所使用的创新材料，以及这些材料是如何克服极端环境挑战的。例如，在高温、高压、强辐射等苛刻条件下，材料的失效机制是什么？如何通过设计和改进来提高材料的可靠性和寿命？这些问题都是我非常想从书中找到答案的。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一扇窗户，让我能够窥探航天器材料科学的精妙世界，感受科学家们在推动人类太空探索事业发展过程中所做出的卓越贡献。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常具有科技感和专业感，传递出一种严谨、权威的气质。我一直对航天领域，尤其是材料科学方面的内容抱有浓厚的兴趣。我深知，材料是航天器的基石，它们的性能直接决定了航天器的可靠性和任务的成功率。这本书能够汇聚邢焰、王向轲、叶培建、张洪太、余后满等业内资深专家的力量，其内容的深度和专业性毋庸置疑。我期待着书中能够详细阐述航天器在不同工作环境下所需的特殊材料性能，例如，在真空条件下材料的挥发性问题，在极端温度变化下材料的膨胀收缩特性，以及在宇宙射线辐射下的材料老化机理。此外，我非常想了解目前航天器材料领域的研究热点，例如，新型高性能合金、先进复合材料、以及智能材料等在航天领域的应用前景。虽然我不是材料专业的学生，但作为一名对科学技术充满好奇心的普通读者，我希望这本书能够以一种既学术又不失可读性的方式，让我领略到材料科学在航天事业发展中的重要作用，以及科学家们为了突破材料极限所付出的不懈努力。