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第1章 快速凝固技术1

1.1快速凝固概述1

1.2快速凝固的物理冶金基础2

1.2.1定向凝固过程的传热2

1.2.2体积凝固过程的传热3

1.3实现快速凝固途径3

1.3.1急冷法3

1.3.2深过冷法4

1.3.3定向凝固法4

1.4快速凝固制备工艺5

1.4.1气体雾化法5

1.4.2液态急冷法6

1.4.3束流表层急冷法7

1.5快速凝固技术在金属材料中的应用7

1.5.1金属粉体的快速凝固7

1.5.2金属线材的快速凝固8

1.5.3金属带材的快速凝固11

1.5.4金属体材的快速凝固14

1.6快速凝固其他新型合金材料18

1.6.1快速凝固镁合金的研究18

1.6.2快速凝固耐热铝合金的研究18

习题与思考题19

参考文献19

第2章 喷射成形技术21

2.1喷射成形技术原理与工艺21

2.1.1技术原理21

2.1.2工艺过程21

2.1.3工艺特点22

2.1.4喷射成形技术工艺分析23

2.2喷射成形的雾化过程24

2.2.1气体雾化24

2.2.2离心雾化26

2.3喷射成形技术关键和装置27

2.3.1装置结构布局27

2.3.2雾化喷嘴系统28

2.3.3喷射成形装置29

2.4喷射成形材料特性29

2.4.1晶粒组织29

2.4.2气体含量30

2.4.3宏观偏析30

2.4.4致密度30

2.4.5热塑性30

2.4.6力学性能31

2.5共喷射成形技术31

2.5.1共喷射成形的技术特点与工艺31

2.5.2增强颗粒对喷射沉积过程的影响32

2.6非连续增强金属基复合材料的喷射成形技术33

2.7多层喷射沉积技术36

2.8喷射成形技术的工业化应用现状37

2.8.1喷射成形铝合金37

2.8.2喷射成形高温合金42

2.8.3喷射成形钢铁合金44

2.8.4喷射成形铜合金46

2.8.5喷射成形硅铝合金46

习题与思考题48

参考文献48

第3章 机械合金化技术49

3.1机械合金化概述49

3.1.1机械合金化的概念49

3.1.2机械合金化的球磨装置49

3.2金属粉末的球磨过程51

3.3机械合金化的球磨机理52

3.3.1延性／延性粉末球磨体系52

3.3.2延性／脆性粉末球磨体系52

3.3.3脆性／脆性粉末球磨体系53

3.4机械合金化原理53

3.4.1机械力化学原理53

3.4.2机械力化学作用过程及其机理55

3.5机械合金化技术制备弥散强化合金58

3.5.1镍基ODS超合金58

3.5.2铁基ODS合金60

3.5.3弥散强化铝合金60

3.6机械合金化制备功能材料62

3.6.1机械合金化制备贮氢材料62

3.6.2机械合金化制备电工材料65

3.7机械合金化制备非平衡相材料68

3.7.1机械合金化制备非晶合金68

3.7.2机械合金化形成非晶的机制69

3.7.3机械合金化制备准晶合金70

3.7.4机械合金化制备纳米晶材料71

习题与思考题74

参考文献74

第4章 半固态金属加工技术77

4.1半固态金属加工技术概述77

4.1.1半固态金属成形基本原理77

4.1.2半固态金属成形方法79

4.2半固态金属关键成形技术79

4.2.1半固态金属浆料制备80

4.2.2半固态金属坯料的二次加热82

4.3半固态金属的触变成形83

4.3.1半固态金属的触变压铸成形83

4.3.2半固态金属的触变锻造成形86

4.3.3半固态合金的触变射铸成形87

4.4半固态金属的流变成形90

4.4.1机械搅拌式流变成形90

4.4.2单螺旋机械搅拌式流变成形90

4.4.3双螺旋机械搅拌式流变成形91

4.4.4低过热度倾斜板浇注式流变成形92

4.4.5低过热度浇注和弱机械搅拌式流变成形93

4.4.6低过热度浇注和弱电磁搅拌式流变成形94

4.4.7流变轧制成形94

4.5半固态成形合金97

4.5.1半固态成形用铝合金材料98

4.5.2半固态成形用镁合金材料99

4.6半固态金属加工技术的发展及应用100

习题与思考题101

参考文献101

第5章 非晶态合金制备技术104

5.1非晶态合金概述104

5.1.1非晶态的形成104

5.1.2非晶态的结构特性105

5.1.3非晶态合金的性能106

5.2大块非晶合金形成的经验准则107

5.2.1混乱原则107

5.2.2 Inoue三条经验准则107

5.2.3二元深共晶点计算法108

5.3非晶态合金形成理论108

5.3.1熔体结构与玻璃形成能力108

5.3.2非晶态合金形成热力学109

5.3.3非晶形成动力学111

5.3.4合金的玻璃形成能力判据112

5.4非晶合金的制备方法116

5.4.1熔剂包覆法117

5.4.2金属模冷却法117

5.4.3水淬法119

5.4.4电弧加热法119

5.4.5电弧熔炼吸铸法120

5.4.6定向凝固法120

5.5非晶态合金的应用121

习题与思考题123

参考文献123

第6章 准晶材料制备技术126

6.1准晶概述126

6.1.1准晶的发现126

6.1.2准晶的结构127

6.1.3准晶材料特性129

6.2准晶的形成机理131

6.2.1加和原则和相似性原则131

6.2.2电子浓度特征132

6.3准晶的分类132

6.3.1按照准晶热力学稳定性分类132

6.3.2按照物理周期性的维数分类133

6.4准晶制备方法140

6.4.1非熔炼制备工艺140

6.4.2离子注入141

6.4.3固溶体中析出141

6.5准晶材料的应用前景142

6.5.1不粘锅涂层142

6.5.2热障膜143

6.5.3选择吸收太阳光膜143

6.5.4准晶复合材料144

6.5.5准晶作为结构材料增强相的应用144

6.5.6准晶材料研究意义及展望145

习题与思考题146

参考文献147

第7章 纳米材料制备技术148

7.1纳米材料概述148

7.2纳米颗粒的气相、液相、固相法制备149

7.2.1气相法制备纳米微粒149

7.2.2液相法制备纳米微粒150

7.2.3固相法制备纳米微粒154

7.3一维纳米材料的制备156

7.3.1纳米碳管的制备157

7.3.2纳米棒的制备157

7.3.3纳米丝（线）的制备159

7.4二维三维纳米材料的制备160

7.4.1纳米薄膜的制备160

7.4.2纳米块体材料的制备166

7.5纳米材料制备的新进展167

7.5.1微波化学合成法167

7.5.2脉冲激光沉积薄膜168

7.5.3分子自组装法168

7.5.4原位生成法169

7.6纳米材料的应用展望169

7.6.1纳米材料在机械方面的应用169

7.6.2纳米材料在电子方面的应用170

7.6.3纳米材料在医学方面的应用170

7.6.4纳米材料在军事方面的应用170

7.6.5纳米材料在环保方面的应用171

7.6.6纳米材料在纺织物方面的应用171

习题与思考题171

参考文献171

第8章 自蔓延高温合成技术173

8.1自蔓延高温合成技术的基本概念173

8.1.1 SHS体系的绝热温度173

8.1.2燃烧波的结构173

8.1.3燃烧反应机制174

8.1.4燃烧模式175

8.1.5点火理论178

8.2 SHS热力学与动力学179

8.2.1 SHS热力学179

8.2.2 SHS动力学181

8.3 SHS技术及应用182

8.3.1 SHS粉末合成技术182

8.3.2 SHS致密化技术183

8.3.3 SHS铸造技术185

8.3.4 SHS焊接技术191

8.3.5小结194

习题与思考题194

参考文献195

第9章 激光快速成形技术197

9.1激光快速成形技术的基本概念197

9.1.1原型及原型制造197

9.1.2成形方式的分类198

9.1.3激光快速制造技术原理198

9.1.4激光快速制造技术的特点200

9.1.5激光快速成形系统中的激光器201

9.2激光快速成形技术方法204

9.2.1立体光固化成形（SLA）技术204

9.2.2激光薄片叠层制造（LOM）技术206

9.2.3选择性激光烧结（SLS）技术206

9.2.4激光熔覆成形（LCF）技术208

9.2.5激光诱发热应力（LF）技术208

9.3 LRP技术与相关学科间的关系209

9.4激光快速成形用材料210

9.4.1激光快速成形材料的分类210

9.4.2激光快速成形工艺对材料性能的要求211

9.4.3激光快速成形材料研究发展的趋势216

9.5激光快速成形技术的应用216

9.5.1激光快速成形技术在原型制造中的应用216

9.5.2激光快速成形技术在模具制造中的应用217

9.5.3激光快速成形技术在汽车行业中的应用224

9.5.4激光快速成形技术在医学领域中的应用224

9.5.5激光快速成形技术在生物力学领域的应用226

9.5.6激光快速成形技术在法医学领域的应用227

9.5.7激光快速成形技术在组织工程学领域的应用227

9.5.8激光快速成形技术在仿生学中的应用227

9.5.9激光快速成形技术在艺术领域中的应用227

9.6激光快速成形技术的发展趋势227

习题与思考题228

参考文献228