圖書描述
本書主要介紹航空用特殊材料的發展趨勢與分類、切削加工性及切削加工特點、適用的刀具材料及機械加工新技術新工藝，重點介紹高強度與超高強度鋼、淬硬鋼、不銹鋼、高溫閤金、鈦閤金、蜂窩夾層材料、工程陶瓷、石英、藍寶石、復閤材料(金屬基、陶瓷基、樹脂基)等的製備及其加工技術。
本書內容新穎，資料豐富，數據全麵，圖文並茂，語言精練，理論聯係實際。
本書既可作為普通高等工科學校航空宇航製造工程專業的本科生與研究生的教材，也可作為相關專業工程技術人員的參考書。
著者信息
圖書目錄
第1章 緒 論
1.1 航空宇航用特殊材料/1
1.2 被加工材料的切削加工性/7
1.3 航天用特殊材料分類及切削加工特點/19
1.4 改善材料切削加工性的途徑/21
復習思考題/42
第2章 航天用特種鋼及其加工技術
2.1 高強度鋼與超高強度鋼/44
2.2 淬硬鋼/56
2.3 不銹鋼/63
復習思考題/83
第3章 航天用高溫閤金及其加工技術
3.1 概述/84
3.2 高溫閤金的切削加工特點/88
3.3 高溫閤金的車削加工/90
3.4 高溫閤金的銑削加工/96
3.5 高溫閤金的鑽削加工/99
3.6 高溫閤金的鉸孔/102
3.7 高溫閤金攻螺紋/103
3.8 高溫閤金的拉削/104
復習思考題/107
第4章 航天用鈦閤金及其加工技術
4.1 概述/108
4.2 鈦閤金的切削加工特點/109
4.3 鈦閤金的車削加工/114
4.4 鈦閤金的銑削加工/118
4.5 鈦閤金的鑽削加工/124
4.6 鈦閤金攻螺紋/128
復習思考題/131
第5章 航天夾層結構材料成型加工技術
5.1 概述/132
5.2 夾層結搆製造技術/133
5.3 夾層結構的機械加工/136
復習思考題/136
第6章 航天用硬脆非金屬材料及其加工技術
6.1 工程陶瓷材料及其加工技術/137
6.2 石英材料及其加工技術/163
6.3 藍寶石材料及其加工技術/170
復習思考題/177
第7章 航天復閤材料及其成型與加工技術
7.1 概述/178
7.2 樹脂基復閤材料及其成型與加工技術/183
7.3 金屬基復閤材料及其成型與加工技術/194
7.4 陶瓷基復閤材料及其成型與加工技術/209
7.5 碳/碳復閤材料及其成型與加工技術/216
復習思考題/221
參考文獻/222
圖書序言
前言
隨著科學技術的發展，對工程結構材料性能的要求越來越高，特彆是航空宇航工業由於工作環境的特殊，非常需要采用一些具有特殊性能的新型結構材料，如高強度與超高強度鋼、淬硬鋼、不銹鋼、高溫閤金、鈦閤金、蜂窩夾層材料、硬脆非金屬材料（工程陶瓷、石英與藍寶石）以及各種復閤材料等，這些結構材料均屬難加工新材料。為適應航空宇航製造工程學科發展的需要，我們在總結多年科研成果和教學經驗的基礎上，特編著瞭《航天用特殊材料加工技術》一書。
全書共分7章。第1章緒論，重點介紹飛行器機身與發動機及載人航天係統用特殊材料、材料的切削加工性與分類、材料的切削加工特點及改善切削加工性的途徑；第2章介紹高強度與超高強度鋼、淬硬鋼、不銹鋼等特種材料的性能、切削加工特點及途徑；第3章介紹高溫閤金及其切削加工技術；第4章介紹鈦閤金及其切削加工技術；第5章介紹夾層結構材料成型加工技術；第6章介紹航天用硬脆非金屬材料（工程陶瓷、石英和藍寶石）及其加工技術；第7章介紹航天用各種復閤材料（樹脂基、金屬基、陶瓷基等）的概念、性能特點、應用、成型製備方法及切削加工特點等。
本書內容豐富新穎、結構層次清晰、圖文並茂、語言精練準確、理論緊密聯係實際，既可作為航空宇航製造工程專業學生和教師用書，又可作為相關專業學生及工程技術人員的參考書。編者深信，它一定能幫助讀者解決生産中的實際問題。
全書由哈爾濱工業大學韓榮第教授和金遠強副教授編著，其中第1~5章由韓榮第和韓濱及劉俊岩編著，第6~7章由金遠強和楊立軍編著，全書由韓榮第統稿、定稿。
由於時間和水平所限，書中難免有疏漏和不足，敬請諒解，並歡迎指正！
編者
2007年5月
圖書試讀
用户评价
我之所以對《航空用特殊材料加工技術》這本書如此好奇，是因為我一直關注著航空材料領域的一個重要發展方嚮，那就是“納米材料”的應用。納米材料因其獨特的物理化學性質，在航空領域的應用前景非常廣闊，比如提高材料的強度、硬度、耐磨性，甚至賦予材料新的功能，如導電性、導熱性。我希望書中能詳細介紹，是如何將納米粒子、納米管、石墨烯等納米材料，通過各種加工技術，集成到航空器製造中。例如，在復閤材料中加入納米填料，以提高其力學性能和阻燃性。又或者，在金屬材料錶麵製備納米塗層，以提高其耐腐蝕性和耐磨性。書中如果能提供一些具體的製備工藝，比如納米材料的製備方法、分散技術、以及如何將其均勻地引入到基體材料中，那就太有參考價值瞭。我還對“納米加工技術”本身很感興趣。加工納米材料往往需要極高的精度和特殊的設備，比如掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）等，以及微納加工設備。書中如果能介紹，在航空材料加工中，有哪些針對納米材料的先進加工技術，比如納米壓印、納米刻蝕等，以及它們在實現復雜納米結構方麵的潛力，那就非常吸引人。當然，我也關心納米材料在航空領域的潛在風險和挑戰，比如其穩定性和安全性問題，以及如何進行有效的質量控製和性能評估。
评分讀瞭《航空用特殊材料加工技術》這本書，我最感興趣的部分是關於“增材製造”（3D打印）在航空特殊材料加工中的應用。我知道，隨著3D打印技術的飛速發展，它已經在航空領域展現齣瞭巨大的潛力，尤其是在加工復雜形狀、輕量化結構以及定製化部件方麵。我特彆想瞭解，針對航空用的金屬材料，比如鈦閤金、鎳基高溫閤金，或者高性能的聚閤物，目前有哪些成熟的3D打印工藝？比如選擇性激光熔化（SLM）、電子束熔化（EBM），以及熔融沉積成型（FDM）等，它們在加工這些特殊材料時，有哪些關鍵的技術參數需要控製？比如打印精度、錶麵粗糙度、內部組織結構，以及宏觀力學性能。書中如果能提供一些具體的工藝流程、參數優化方法，以及如何通過後處理技術（如熱處理、精密機加工）來進一步提升打印部件的性能，那就太有參考價值瞭。我還希望瞭解，3D打印在航空零件的輕量化設計方麵是如何發揮作用的。通過拓撲優化等設計方法，結閤3D打印的製造自由度，可以製造齣結構更復雜、重量更輕但強度不減的部件，從而降低飛機油耗，提升載荷能力。書中如果能有這方麵的實例分析，比如某個關鍵的航空發動機部件或機身結構是如何通過3D打印實現輕量化和高性能的，那將是非常生動和有說服力的。另外，我也關心3D打印在航空材料迴收和再利用方麵的潛力。一些航空報廢件中的貴金屬材料，是否可以通過3D打印技術進行迴收和重構，從而降低成本，減少環境汙染？
评分這本書《航空用特殊材料加工技術》的標題本身就引起瞭我對“智能製造”在航空材料加工中的應用的關注。我一直認為，未來製造業的發展趨勢是高度自動化、數字化和智能化的。我希望這本書能在這方麵提供一些深入的見解。我特彆想瞭解，在航空特殊材料的加工過程中，是如何實現“智能製造”的。比如，如何利用先進的傳感器技術，實時監測加工過程中的各種參數，如溫度、壓力、應力等，並對數據進行采集和分析。又比如，如何利用人工智能和機器學習算法，對加工過程進行優化和預測，實現加工過程的自適應控製，從而提高加工精度和效率，降低廢品率。我還對“數字孿生”（Digital Twin）技術在航空材料加工中的應用很感興趣。數字孿生技術可以創建一個與物理實體精確對應的虛擬模型，並在虛擬環境中進行模擬、分析和優化。書中如果能介紹，如何利用數字孿生技術，對航空特殊材料的加工過程進行仿真和優化，以提高生産效率和産品質量，那就非常具有前瞻性。另外，我也關心，在智能製造環境下，如何保證航空材料加工的柔性和適應性，以滿足日益多樣化和定製化的航空産品需求。
评分拿到《航空用特殊材料加工技術》這本書，我最想深入研究的，莫過於其關於“極端環境下材料的加工與應用”的論述。航空器在飛行過程中，會經曆各種極端條件，比如極高的溫度（發動機附近）、極低的溫度（高空）、高壓、強烈的輻射等。這些極端條件對材料的性能和加工工藝都提齣瞭極高的要求。我希望書中能詳細介紹，有哪些特殊的材料能夠承受這些極端環境，以及它們的加工技術。例如，高溫閤金在航空發動機渦輪葉片中的應用，它們需要承受上韆攝氏度的高溫，並保持優異的抗氧化、抗蠕變性能。書中如果能深入探討這些高溫閤金的熔煉、鑄造、熱處理和精密加工工藝，以及如何解決加工過程中的難題，比如刀具磨損、切屑控製等，那就太有價值瞭。再比如，在真空或低溫環境下，對某些特殊材料進行加工時，會遇到哪些技術挑戰，以及如何剋服。我也對“輻射環境下的材料加工”很感興趣。如果某些航空器需要在強輻射環境下工作，那麼對材料的抗輻射性能以及加工過程中的防護措施，將是至關重要的。書中如果能對此有所涉及，那就更顯其專業性和深度。總而言之，我期待這本書能為我揭示，在那些最嚴苛的工況下，航空材料是如何被加工、製造，並最終服務於航空事業的。
评分我一直對航空材料的“智能化”發展趨勢非常感興趣，所以當看到《航空用特殊材料加工技術》這本書時，我非常期待它能在這方麵有所闡述。我所說的“智能化”，是指那些能夠感知環境變化、並作齣相應響應的材料，比如形狀記憶閤金、自修復材料，或者集成瞭傳感器的智能復閤材料。想象一下，如果飛機濛皮能夠感知溫度變化並自動調整其隔熱性能，或者在齣現微小損傷時能夠自我修復，那將極大地提升飛機的安全性和維護效率。我希望書中能詳細介紹這些智能材料的設計原理、製備方法，以及它們在航空器上的具體應用場景。例如，如何將傳感器集成到復閤材料的基體中，如何實現智能材料對外界刺激的精準響應，以及如何確保這些智能功能在航空器復雜的工作環境下（如高溫、高壓、振動）的可靠性。我也非常關注這類智能材料的加工技術，它們往往需要特殊的工藝和設備來保證材料的整體性和功能性。書中如果能提供一些關於3D打印、微電子製造技術與智能材料加工相結閤的案例，那就太有價值瞭。此外，我也對如何對這些智能材料進行性能評估和壽命預測感興趣。如何量化它們的“智能”程度，如何保證其在長期服役中的穩定性和耐久性？書中如果能提供相關的測試方法和理論模型，那將非常有幫助。
评分這本書《航空用特殊材料加工技術》吸引我的地方在於其關於“先進連接技術”在航空結構製造中的應用。我們知道，現代飛機結構越來越復雜，使用的材料種類也日益多樣化，如何將這些不同的材料牢固、可靠地連接起來，是航空製造中的一項關鍵挑戰。我希望書中能深入探討，除瞭傳統的鉚接和焊接之外，有哪些更先進的連接技術被廣泛應用於航空領域。例如，摩擦攪拌焊（FSW）技術，它能夠在不熔化基材的情況下實現高強度連接，尤其適用於鋁閤金和鎂閤金等材料，而且産生的熱影響區小，變形小。書中如果能詳細介紹FSW在航空結構中的具體應用，比如機翼濛皮、機身框架的連接，以及相關的工藝參數控製和質量檢驗方法，那就太有價值瞭。再比如，激光焊接技術，它具有速度快、精度高、熱影響區小等優點，對於連接薄壁結構和異種材料有著獨特的優勢。我希望瞭解，在航空器上，激光焊接是如何被用於連接不銹鋼、鈦閤金等高性能材料的，以及相關的技術挑戰和解決方案。我還對“粘接技術”在航空結構中的應用很感興趣。隨著高強度結構粘閤劑的發展，粘接已經成為一種重要的連接方式，尤其是在復閤材料結構中。書中如果能詳細介紹，航空結構中常用的結構粘閤劑的種類、性能特點，以及粘接工藝的流程，比如錶麵預處理、施膠、固化等，以及如何確保粘接強度的可靠性，那就非常實用。
评分對於《航空用特殊材料加工技術》這本書，我最期待看到的是書中關於“綠色加工技術”在航空材料領域的實踐。隨著環保意識的不斷提高，以及法規的日益嚴格，航空製造業也正朝著更可持續的方嚮發展。我希望書中能詳細介紹，如何在航空材料的加工過程中，減少能源消耗、降低汙染物排放，並實現資源的循環利用。例如，在切削加工過程中，如何采用更高效、低能耗的刀具和工藝，減少切削液的使用，或者采用環保型的切削液。又或者，在錶麵處理過程中，如何避免使用對環境有害的化學品，采用更清潔的工藝，如等離子處理、超聲波清洗等。我還對“數字化”和“智能化”在綠色加工中的應用很感興趣。比如，如何通過先進的監測和控製係統，實時優化加工參數，減少廢品率，提高材料利用率。又或者，如何利用大數據分析和機器學習技術，預測和規避加工過程中的潛在問題，從而實現更高效、更環保的生産。我也非常關心，在航空材料的迴收和再利用方麵，有哪些創新的加工技術。比如，如何將廢舊的航空復閤材料進行粉碎、分離、重組，重新用於製造新的部件。或者，如何對廢舊的航空金屬材料進行提純和再生，以滿足航空製造的高標準要求。書中如果能提供一些具體的案例，展示航空企業在推行綠色加工技術方麵的成功經驗，以及這些技術帶來的經濟和環境效益，那將非常有啓示意義。
评分這本書我拿到手裏已經有一段時間瞭，一直想找個時間好好拜讀一下，終於最近有空翻瞭翻。坦白說，一開始對這本書的期待是比較高的，畢竟“航空用特殊材料加工技術”這個主題本身就充滿瞭科技感和神秘感，讓人覺得能從中窺探到不少尖端領域的奧秘。書的裝幀設計也相當不錯，厚實沉甸甸的，封麵設計也比較專業，一看就是麵嚮專業人士的讀物。我最感興趣的部分，大概是書裏對於各種新型閤金，比如鈦閤金、鋁鋰閤金，還有復閤材料，比如碳縴維增強聚閤物（CFRP）在航空器上的應用和加工方法的介紹。畢竟，這些材料的輕質高強特性是現代飛機性能提升的關鍵。我特彆想瞭解它們在製造過程中會遇到哪些獨特的挑戰，比如加工精度、錶麵處理、以及如何保證材料在極端應力下的穩定性和耐久性。書裏如果能詳細闡述這些加工技術背後的原理，比如特定的切削參數、熱處理工藝、以及先進的連接技術，那絕對是讓人眼前一亮的內容。而且，對於非接觸式加工技術，例如激光切割、電子束焊接等在航空材料加工中的應用，我也非常期待，這類技術往往能實現更高的精度和更復雜的形狀，對於製造高性能航空部件至關重要。此外，關於這些特殊材料的性能測試和質量控製方法，也是我關注的重點。在航空領域，任何一個細小的瑕疵都可能帶來災難性的後果，所以嚴格的質量檢測流程是必不可少的。如果書中能詳細介紹相關的檢測標準、無損檢測技術（如超聲波、X射綫探傷），以及如何根據材料特性製定相應的質量控製方案，那將非常有價值。我希望這本書不僅僅是停留在理論層麵，而是能提供一些具體的工藝流程、案例分析，甚至是一些在實際生産中可能遇到的問題和解決方案，這樣纔能真正幫助到像我這樣的從業者。
评分在拿到《航空用特殊材料加工技術》這本書後，我最想深入瞭解的部分是關於“錶麵工程技術”在提升航空材料性能方麵的作用。我們知道，材料的宏觀性能很大程度上取決於其錶麵狀態。通過各種錶麵工程技術，可以顯著改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性，甚至賦予材料特殊的電學、光學等功能。我特彆期待書中能詳細闡述，在航空領域，有哪些先進的錶麵工程技術被廣泛應用。例如，PVD（物理氣相沉積）和CVD（化學氣相沉積）技術，它們可以用來製備各種高性能的薄膜塗層，如氮化鈦、碳化矽等，以提高材料的硬度和耐磨性。書中如果能提供關於這些技術的具體工藝參數、設備要求，以及不同塗層在航空發動機、起落架等關鍵部件上的應用案例，那就非常有價值。我還對“等離子體錶麵處理技術”很感興趣。等離子體處理能夠激活材料錶麵，提高其錶麵能，從而增強後續的粘接、塗層性能。書中如果能介紹，等離子體技術是如何應用於航空復閤材料的錶麵處理，以提高其與基體樹脂的界麵結閤強度，或者如何用於金屬錶麵的清潔和活化，那就太棒瞭。此外，我也關心“功能性錶麵”的開發和應用。比如，如何通過錶麵改性技術，使材料錶麵具有自清潔、防冰、減阻等功能，從而提高飛機的性能和安全性。
评分說實話，我拿到《航空用特殊材料加工技術》這本書，最想從中找到的是關於“超材料”在航空領域的應用前景。我一直對這種人工設計的、具有奇異物理性質的材料非常著迷，比如能夠彎麯光綫、控製聲波的超材料。想象一下，如果能在飛機濛皮上使用能夠自動調節吸熱散熱的超材料，那對提高飛行效率和舒適性將是革命性的。又或者，基於超材料的減震結構，能夠顯著提升飛機的抗衝擊能力。書中如果能深入探討這些前沿材料的設計理念、製備工藝，以及如何在航空器上實現集成和應用，那將是一次非常令人振奮的閱讀體驗。我尤其想瞭解，目前超材料在航空領域的研發進展到瞭哪個階段？有哪些已經實現瞭初步的應用，或者正在進行相關的試驗？書中如果能提供一些具體的案例，比如某型飛機正在嘗試應用的超材料部件，以及其帶來的性能提升數據，那就更具參考價值瞭。另外，超材料的加工過程往往比傳統材料更為復雜，涉及到納米級彆的結構設計和製造。我非常好奇，在加工過程中會用到哪些特殊的設備和技術？如何保證加工精度和批量生産的可行性？書中如果能對這些方麵進行詳細的介紹，例如微納加工技術、3D打印技術在超材料航空應用中的潛力，那就太棒瞭。當然，我也關心超材料在航空領域的潛在風險和挑戰，比如其穩定性、成本以及長期使用的可靠性等問題。如果書中能夠對這些方麵進行客觀的分析和探討，並提齣可能的解決方案，那將使其更具深度和廣度。
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