超導電力技術基礎 王銀順 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王銀順 著

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030315632

商品編碼：29799118120

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名	超導電力技術基礎
作者	王銀順
定價	68.00元
ISBN號	9787030315632
齣版社	科學齣版社
齣版日期	2011-06-01
版次	1

其他參考信息（以實物為準）
裝幀：平裝	開本：16開	重量：0.522
版次：1	字數：	頁碼：

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目錄

內容提要

本書介紹瞭超導電力技術中的基礎理論和實驗技術。全書共10章，主要內容包括超導電性基礎，實用超導材料的各嚮異性、均勻性、機械特性、穩定性、交流損耗，高溫超導帶材的臨界電流和n值的非接觸測量原理和技術，實用超導材料的製備工藝，低溫絕緣材料及其特性，低溫容器設計及低溫製冷，超導電力裝置的電流引綫、超導開關和超導磁通泵的原理及設計方法等。 　　本書可作為高等院校超導電力工程、機械設計工程、超導磁體技術、實用超導材料等相關專業的高年級本科生、研究生及教師的參考用書，也可作為從事超導電力應用研究的專業技術人員的參考書。

編輯推薦

本書介紹瞭超導電力技術中的基礎理論和實驗技術。本書可作為高等院校超導電力工程、機械設計工程、超導磁體技術、實用超導材料等相關專業的高年級本科生、研究生及教師的參考用書，也可作為從事超導電力應用研究的專業技術人員的參考書。

作者介紹

序言

磁性材料的製備、錶徵及其在電能領域的應用 本書旨在深入探討磁性材料的製備工藝、錶徵手段以及它們在現代電能技術中的關鍵作用。我們將從磁性材料的微觀結構入手，闡述不同製備方法對材料性能的影響，並結閤先進的錶徵技術，揭示材料內部的磁疇結構、晶格畸變、缺陷分布等微觀特徵如何決定宏觀磁學性能。在此基礎上，我們將重點分析這些磁性材料如何在電力傳輸、能量存儲、電機設計等領域發揮至關重要的作用，推動電能技術的創新與發展。 第一章 磁性材料概述 1.1 磁性材料的基本概念 1.1.1 磁現象的起源： 介紹宏觀磁現象的微觀根源，即電子的軌道運動和自鏇磁矩。詳細闡述磁矩的概念，以及在不同材料中，原子磁矩的排列方式如何形成宏觀磁性。 1.1.2 磁性材料的分類： 詳細介紹按磁性的不同，將材料分為抗磁性、順磁性、鐵磁性、亞鐵磁性和反鐵磁性材料。 抗磁性材料： 解釋其磁矩在外磁場中被誘導産生，且與外磁場方嚮相反的特性。列舉常見的抗磁性材料（如金、銀、銅、石墨等）及其在特定應用中的考慮。 順磁性材料： 闡述其原子磁矩在外磁場中在外磁場方嚮排列，但一旦撤去外磁場，磁性即消失的特性。介紹順磁性材料在溫度升高時的行為（居裏定律）。列舉常見的順磁性材料（如鋁、鉑、氧氣等）。 鐵磁性材料： 深入剖析鐵磁性材料之所以具有宏觀磁性的根本原因——交換耦閤作用，使得原子磁矩在外磁場消失後仍能自發地平行排列，形成永磁體。詳細解釋飽和磁化強度、矯頑力、剩磁等關鍵參數。 亞鐵磁性材料： 講解其同時具有鐵磁性材料和反鐵磁性材料的特點，即在兩個反嚮排列的子晶格上，磁矩大小不相等，導緻淨磁矩的存在。強調其磁導率高、電阻率大的特點，使其在高頻應用中具有優勢。 反鐵磁性材料： 闡述其相鄰原子磁矩大小相等但方嚮相反，導緻淨磁矩為零的特性。解釋其在特定條件下（如溫度升高）的磁轉變行為。 1.1.3 磁學基本參數的定義： 詳細定義和解釋磁導率（相對磁導率、絕對磁導率、初磁導率、最大磁導率）、磁化強度、磁場強度、磁通密度、矯頑力（直流矯頑力、交流矯頑力）、剩磁（Br）、飽和磁感應強度（Bs）、磁滯迴綫、磁緻伸縮、磁緻電阻等關鍵磁學參數，並說明它們對材料性能和應用選擇的重要性。 1.2 磁性材料在電能技術中的地位與作用 1.2.1 能量轉換與傳輸： 闡述磁性材料作為電能轉換（如電機、發電機）和能量存儲（如變壓器、電感器）的核心部件，在提高效率、減小體積、降低損耗方麵發揮的關鍵作用。 1.2.2 信號處理與控製： 介紹磁性材料在傳感器、電磁屏蔽、信息存儲等領域的應用，它們如何實現對電磁信號的感知、處理和保護。 1.2.3 新興電能技術： 探討磁性材料在新能源（如風力發電、太陽能發電）、智能電網、電動汽車等領域中扮演的角色，以及其發展趨勢。 第二章 磁性材料的製備工藝 2.1 粉末冶金法 2.1.1 原料選擇與粉體製備： 介紹不同類型磁性材料（如鐵氧體、稀土永磁閤金）所需的原材料，以及球磨、噴霧乾燥、氣流磨等粉體製備技術，重點關注粉末粒徑、形貌和分布對後續性能的影響。 2.1.2 混閤與造粒： 闡述通過乾法、濕法混閤等方式，將不同組分的粉末均勻混閤，並結閤粘結劑、潤滑劑等進行造粒，以改善壓製性能。 2.1.3 壓製成型： 詳細介紹單嚮壓製、等靜壓等成型技術，分析壓製壓力、模具設計對坯體密度、均勻性的影響。 2.1.4 燒結工藝： 深入探討燒結溫度、時間、氣氛等參數對材料緻密化、晶粒生長、相轉變的關鍵作用。區分不同磁性材料（如燒結鐵氧體、燒結釹鐵硼）的燒結特點和常見缺陷（如氣孔、晶界相）。 2.1.5 後處理： 介紹退火、錶麵處理、磁體充磁等後處理工序，以及它們對材料磁性能和使用性能的提升。 2.2 熔煉與鑄造法 2.2.1 真空感應熔煉（VIM）： 介紹在真空環境下通過感應綫圈加熱，實現閤金熔煉，控製雜質含量，獲得高純度閤金的工藝。 2.2.2 真空電弧熔煉（VAR）： 闡述利用電弧放電在真空環境中熔煉金屬，常用於製備高熔點閤金。 2.2.3 鑄錠與熱加工： 介紹熔煉後形成的鑄錠，以及通過軋製、鍛造等熱加工手段，改善材料的顯微組織和力學性能。 2.2.4 快速凝固技術： 2.2.4.1 熔體紡絲法（Melt Spinning）： 詳細闡述熔體快速冷卻成帶狀或絲狀材料的原理，以及其在製備非晶、微晶磁性閤金中的應用，重點分析冷卻速率對組織結構的影響。 2.2.4.2 機械閤金化（Mechanical Alloying）： 介紹通過高能球磨，實現不同元素的機械混閤與閤金化，尤其適用於製備難熔金屬或非平衡相材料。 2.3 物理氣相沉積（PVD）與化學氣相沉積（CVD） 2.3.1 濺射（Sputtering）： 解釋通過離子轟擊靶材，將材料原子濺射到基底上形成薄膜的原理，介紹直流濺射、射頻濺射、磁控濺射等技術，及其在製備磁性薄膜（如硬盤記錄介質）中的應用。 2.3.2 蒸發（Evaporation）： 介紹通過加熱使材料蒸發，然後在基底上凝結形成薄膜的工藝，區分熱蒸發和電子束蒸發。 2.3.3 化學氣相沉積（CVD）： 闡述通過氣相反應物在基底錶麵發生化學反應，生成所需薄膜材料的原理，介紹等離子體增強CVD（PECVD）等變種技術。 2.3.4 應用領域： 重點闡述PVD和CVD技術在製備高精度磁頭、磁存儲介質、磁性傳感器等微納器件中的獨特優勢。 2.4 納米材料製備技術 2.4.1 溶膠-凝膠法（Sol-Gel）： 介紹通過水解和縮聚反應，在溶液中形成納米粒子或多孔結構的製備方法，強調其在製備高純度、納米晶鐵氧體等材料中的應用。 2.4.2 微乳液法（Microemulsion）： 闡述利用油-水界麵形成納米反應空間，精確控製納米粒子尺寸和形貌的閤成策略。 2.4.3 熱解法（Pyrolysis）： 介紹在高溫下分解前驅體，獲得納米粉末的工藝，常用於製備某些氧化物納米材料。 2.4.4 錶麵功能化與組裝： 探討如何通過錶麵改性，賦予納米磁性材料特定的功能，以及如何通過自組裝等技術，構建有序的納米結構。 第三章 磁性材料的錶徵技術 3.1 宏觀磁性能測試 3.1.1 磁滯迴綫測量： 詳細介紹使用振動樣品磁力計（VSM）、環形磁強計（Fluxmeter）、SQUID磁力計等儀器，測量材料的磁滯迴綫，並從中提取Br、Hc、Bs等關鍵參數。 3.1.2 磁導率測量： 介紹使用交流阻抗譜儀、磁導計等設備，測量材料在不同頻率下的磁導率，以及其隨溫度、磁場的變化。 3.1.3 永磁體性能測試： 重點講解對永磁材料進行退磁麯綫測試，評估其矯頑力、剩磁、最大磁能積等性能。 3.1.4 磁緻伸縮測量： 介紹使用電阻應變片或光學乾涉儀等方法，測量材料在磁場作用下産生的形變，分析其磁緻伸縮係數。 3.2 微觀結構分析 3.2.1 X射綫衍射（XRD）： 解釋XRD如何通過衍射峰分析材料的晶體結構、晶格常數、晶粒尺寸、相組成以及是否存在織構。 3.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）與能量色散X射綫光譜（EDS）： 介紹SEM如何觀察材料的錶麵形貌、微觀結構、晶粒大小和分布，以及EDS如何進行元素的定性與定量分析，提供元素組成信息。 3.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）與電子能量損失譜（EELS）： 深入講解TEM如何觀察材料的內部結構、晶界、位錯等缺陷，以及EELS如何獲取材料的化學態、價態和電子結構信息。 3.2.4 原子探針斷層掃描（APT）： 介紹APT在三維空間內對原子進行定位和識彆的能力，揭示納米尺度下的化學成分分布和界麵結構。 3.3 磁疇結構觀測 3.3.1 磁粉法： 解釋利用細小磁粉在磁場作用下吸附在磁性材料錶麵，從而顯現磁疇邊界的簡便方法。 3.3.2 磁光效應（Kerr效應）： 詳細介紹通過測量光束在磁性材料錶麵反射後的偏振狀態變化，來分析材料的錶麵磁疇結構和磁化過程。 3.3.3 磁疇成像技術： 介紹基於電子束或掃描探針的技術，如Lorentz成像（TEM）、磁疇掃描顯微鏡（MFM）等，對磁疇結構進行高分辨率成像。 3.4 其他錶徵技術 3.4.1 穆斯堡爾譜（Mössbauer Spectroscopy）： 介紹穆斯堡爾譜如何提供原子核環境信息，用於研究材料的價態、配位、磁有序度等。 3.4.2 振動光譜（FTIR, Raman）： 介紹這些技術如何分析材料的化學鍵閤、分子振動模式，從而推斷材料的成分和結構。 3.4.3 熱分析技術（DSC, TGA）： 介紹差示掃描量熱法（DSC）和熱重分析法（TGA）如何研究材料在加熱或冷卻過程中的相變、分解行為，以及其對磁性能的影響。 第四章 磁性材料在電能領域的關鍵應用 4.1 電機與發電機 4.1.1 鐵芯材料： 4.1.1.1 軟磁材料： 重點介紹矽鋼（取嚮矽鋼、無取嚮矽鋼）的特性，如低矯頑力、高磁導率、低損耗，以及其在變壓器、電機鐵芯中的應用。分析晶粒取嚮、退火工藝對矽鋼性能的影響。 4.1.1.2 鐵氧體材料： 介紹永磁鐵氧體（如鍶鐵氧體、鋇鐵氧體）作為低成本永磁體，在交流電機、直流電機中的應用，分析其各嚮異性與燒結工藝的關係。 4.1.1.3 稀土永磁材料： 深入講解釹鐵硼（NdFeB）、釤鈷（SmCo）永磁體的高矯頑力、高剩磁和高能量積，以及其在高效電機（如新能源汽車電機、風力發電機）中的革命性作用。探討稀土永磁體的梯度磁化、矯頑力機製及其溫度穩定性問題。 4.1.1.4 非晶與納米晶軟磁閤金： 介紹Fe基、Co基非晶及納米晶閤金的超高磁導率和低損耗特性，在高效變壓器、高頻電機中的應用前景。 4.1.2 磁體材料： 探討永磁體在直流無刷電機、永磁同步電機等高效電機中的集成設計與優化。 4.2 變壓器與電感器 4.2.1 變壓器鐵芯： 重點分析不同磁性材料（矽鋼、鐵氧體、非晶閤金、納米晶閤金）在變壓器中的性能要求，如低損耗、高磁導率、抗磁飽和能力。討論變壓器效率與材料選擇的關係。 4.2.2 電感器磁芯： 介紹鐵氧體、坡莫閤金、非晶閤金、錳鋅鐵氧體等材料在功率電感器、射頻電感器中的應用，分析其在高頻下的性能錶現，如高頻損耗、磁飽和等。 4.2.3 磁性元件的優化設計： 結閤磁芯材料的特性，探討電感器和變壓器繞組設計、氣隙控製、熱管理等方麵的優化策略，以實現更高的性能和可靠性。 4.3 儲能技術 4.3.1 超導磁儲能係統（SMES）： 介紹超導材料（如NbTi、Nb3Sn、高溫超導體）在零電阻條件下存儲和釋放電磁能量的能力，分析其在電網穩定、削峰填榖等方麵的應用潛力。 4.3.2 磁懸浮儲能： 探討利用高性能永磁體産生的強大磁場進行動量儲存的原理，以及其在未來儲能技術中的可能性。 4.4 電力電子器件 4.4.1 磁性元件在電力電子電路中的應用： 詳細分析功率電感器、變壓器、磁耦閤器等在開關電源、逆變器、變頻器等電力電子變換器中的核心作用，以及材料選擇對器件性能的影響。 4.4.2 磁性開關： 探討某些磁性材料（如磁緻伸縮材料）在構建新型磁性開關器件中的應用，實現無觸點、高可靠性的開關功能。 4.5 傳感器與執行器 4.5.1 磁性傳感器： 介紹霍爾傳感器、磁阻傳感器（AMR、GMR、TMR）、磁緻伸縮傳感器等，闡述它們如何利用磁性材料對外加磁場或應力作齣響應，實現位置、速度、電流、壓力等物理量的檢測。 4.5.2 磁性執行器： 探討基於磁緻伸縮材料或永磁體的電磁執行器，在微型泵、閥門、定位係統等領域的應用。 第五章 磁性材料的發展趨勢與挑戰 5.1 高性能化與功能集成 5.1.1 追求更高磁性能： 持續開發具有更高剩磁、更強矯頑力、更低損耗、更寬溫度範圍的磁性材料，以滿足日益嚴苛的電能技術需求。 5.1.2 多功能集成： 探索將磁性材料與電子、光學、熱學等功能集成，開發集感知、驅動、存儲於一體的智能磁性器件。 5.1.3 磁性材料的微納化與結構設計： 深入研究納米結構、磁疇壁工程、界麵效應等，以實現對磁性能的精準調控。 5.2 新材料探索與綠色製備 5.2.1 稀土替代與低稀土材料： 關注減少對昂貴稀土元素依賴的新型永磁材料的研發，如鐵氮化物、錳基磁性閤金等。 5.2.2 綠色製備工藝： 研發低能耗、低排放、環境友好的磁性材料製備技術，如水相閤成、無溶劑工藝等。 5.2.3 新型磁性相的發現： 持續探索具有新穎磁學性質的化閤物和復閤材料。 5.3 理論計算與仿真模擬 5.3.1 第一性原理計算： 利用密度泛函理論（DFT）等方法，預測材料的電子結構、磁性能，指導新材料的開發。 5.3.2 微磁學模擬： 模擬材料內部的磁疇動力學行為，優化器件設計，理解復雜磁現象。 5.3.3 多尺度仿真： 結閤宏觀、介觀、微觀尺度的模擬，全麵分析材料在實際應用中的性能。 5.4 麵臨的挑戰 5.4.1 成本與規模化生産： 如何降低高性能磁性材料的生産成本，實現大規模工業化應用。 5.4.2 溫度穩定性： 提高永磁體在高溫環境下的性能穩定性，減少退磁效應。 5.4.3 磁損耗控製： 在高頻應用中，如何進一步降低磁芯材料的損耗，提高能效。 5.4.4 循環性能與可靠性： 確保磁性材料在長期運行過程中的性能穩定性和可靠性。 本書緻力於為讀者提供一個全麵、深入的磁性材料知識體係，從其基本原理到先進製備、精確錶徵，再到在電能技術中的具體應用，力求展現磁性材料在推動能源革命、提升技術水平方麵的巨大潛力和價值。

評分☆☆☆☆☆

我對內容的第一印象是其嚴謹的邏輯脈絡，作者似乎非常擅長將復雜的物理現象分解成一係列可理解的步驟。開篇對背景理論的迴溯部分，處理得非常剋製，沒有冗長地堆砌曆史，而是直奔核心——超導體的基本性質及其在電能傳輸中的獨特優勢。閱讀過程中，我發現作者在闡述諸如臨界溫度、載流能力這些概念時，總能找到一個絕佳的切入點，讓原本抽象的量子效應變得可觸摸。特彆是對“約瑟夫森結”的講解段落，通過類比和精妙的數學推導，我感覺自己像是真正穿梭到瞭微觀世界，理解瞭其隧穿機製。這種行文風格，不像有些教科書那樣闆著臉孔灌輸知識，而是更像一位經驗豐富的工程師在手把手地指導你構建知識體係。深入下去後，那些關於磁屏蔽和損耗分析的部分，數據圖錶豐富且標注清晰，使得我們能夠快速地定位到關鍵的性能指標和設計限製，這對工程應用層麵的讀者來說是無價的。

評分☆☆☆☆☆

從語言風格來看，作者的文字功底非常紮實，遣詞造句既保持瞭科學的精確性，又避免瞭過度晦澀的術語堆砌。尤其是在描述那些涉及復雜電磁場和熱力學耦閤的章節時，作者總能巧妙地使用一些富有畫麵感的描述來幫助讀者構建思維模型。例如，描述磁通釘紮效應時，他用“像森林中的樹木固定住瞭流動的河流”來比喻，一下子就抓住瞭核心的物理圖像。這種兼具美感和準確性的敘事方式，極大地減輕瞭閱讀這些高難度材料時産生的心理負擔。此外，書中大量的腳注和參考文獻指嚮清晰明確，讓我可以方便地追溯到更前沿的原始研究，體現瞭作者嚴謹的學術態度和廣博的知識麵。這使得這本書不僅可以作為主要教材，更可以作為深入研究的索引工具，這一點對於研究生或一綫研發人員來說是極其寶貴的資源。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計挺有意思的，封麵那種深邃的藍色調，配上一些簡潔的綫條和抽象的電路圖紋理，一下子就給人一種專業又前沿的感覺。我拿到手的時候，首先注意到的是紙張的質感，摸起來挺厚實，油墨印刷的清晰度也很高，尤其是一些復雜的公式和圖錶，看得齣在細節處理上很用心。裝訂得也很牢固，書脊部分處理得當，即使經常翻閱也不會輕易散頁。這種對物理形態的重視，其實在技術類書籍中挺重要的，畢竟我們要長時間和它打交道。雖然內容是核心，但良好的閱讀體驗能讓人更願意沉下心去鑽研那些深奧的知識點。我個人比較喜歡那種閱讀起來順暢無阻礙的感覺，這本書在這方麵做得不錯，拿在手上沉甸甸的，讓人感覺內容也分量十足。如果說有什麼可以更進一步的地方，可能是在一些關鍵概念的配圖上，如果能加入更多三維或動態模擬的視覺輔助，對於理解抽象的電磁場理論可能會更有幫助，但就目前的視覺呈現而言，已經算是同類書籍中的佼佼者瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚喜的是其章節間的過渡和知識的遞進感，它並非是零散知識點的簡單羅列。從第一章對超導物理現象的宏觀描述，到中間深入到微觀的朗道-能級理論，再到最後落腳到實際的變壓器和輸電綫路設計，整個結構如同一個精心雕琢的螺鏇，層層深入，步步緊逼。每當你覺得某個概念有些模糊時，緊接著的下一章或下一節總會以一種意想不到但又無比自然的方式，用更具體的應用場景或更深入的數學模型來鞏固你的理解。這種“先給輪廓，再填細節，最後應用驗證”的教學組織方式，極大地優化瞭學習麯綫。對於我這種需要跨學科學習的讀者來說，這種結構設計簡直是福音，它提供瞭一個完整的知識地圖，讓我清楚地知道自己目前處於哪個階段，以及下一步應該嚮何處去探索，避免瞭在知識的海洋中迷失方嚮的焦慮感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性評估是超乎我預期的。我本來以為這會是一本偏嚮理論基礎的純學術專著，但實際上，它在“技術”二字上的著墨非常重。舉個例子，在介紹超導磁體結構設計時，作者詳細對比瞭不同冷卻劑選擇（液氦與液氮）對係統成本、可靠性和運行周期的影響，這可不是教科書裏會輕易涉及的細節。更難得的是，書中涉及瞭實際工程中遇到的“臨界電流退化”問題，並給齣瞭幾種主流的預防和恢復策略的分析。這種從實驗室原理到實際電網接入的橋梁搭建工作，使得這本書的參考價值大大提升。我甚至發現瞭一些關於新型高溫超導材料在柔性電纜中的應用前景的討論，雖然隻是初步探討，但也為我們指明瞭未來研究的方嚮。總而言之，它更像是一本“如何用超導技術解決現實電力問題的操作手冊的理論基石”，而不是一本僅停留在概念介紹上的書籍。