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內容簡介

本書全麵係統地介紹瞭航空工程材料基礎知識和各種航空材料( 金屬材料、 非金屬材料、 復閤材料、 功能材料) , 並專門介紹瞭航空新材料( 超塑性閤金、 快速凝固閤金、 非晶閤金、 納米材料、空心微球) 、 航空材料先進加工技術( 航空鈑金零件成型方法、 電火花加工和電解加工、 超聲波加工和激光加工、 電子束加工) 以及航空材料失效分析。

目錄

第 1 章 緒論 ( 1 )
1 1 航空及航空材料 ( 1 )
1 1 1 航空和航空材料概念 ( 1 )
1 1 2 航空材料分類 ( 1 )
1 1 3 航空材料性能 ( 5 )
1 1 4 航空材料特殊性 ( 6 )
1 2 航空材料發展與應用 ( 7 )
1 2 1 飛機結構材料演變 ( 7 )
1 2 2 航空發動機材料演變 ( 9 )
1 2 3 航空材料發展特點及關鍵技術 ( 10 )
1 2 4 國內航空材料發展現狀 ( 11 )
1 2 5 航空材料發展方嚮 ( 12 )
習題與思考題 ( 13 )
第 2 章 航空材料結構、 組織和性能 ( 14 )
2 1 金屬材料 ( 14 )
2 1 1 金屬晶體結構 ( 14 )
2 1 2 金屬組織和缺陷 ( 16 )
2 1 3 金屬結晶 ( 18 )
2 1 4 閤金結構和結晶 ( 20 )
2 2 高分子材料 ( 22 )
2 2 1 高分子材料基本概念 ( 22 )
2 2 2 高分子化閤物結構 ( 23 )
2 2 3 高分子化閤物的力學狀態 ( 24 )
2 2 4 高分子材料力學、 物化性能特點 ( 25 )
2 3 陶瓷材料 ( 26 )
2 3 1 陶瓷材料概念與分類 ( 26 )
2 3 2 陶瓷材料結構 ( 27 )
2 3 3 陶瓷材料力學、 物化性能特點 ( 28 )
2 3 4 陶瓷材料研究和應用 ( 29 )
2 4 航空材料機械性能 ( 29 )
2 4 1 靜載荷下材料力學性能 ( 30 )
2 4 2 動載荷下材料力學性能 ( 33 )
2 4 3 高溫下材料力學性能 ( 34 )
2 5 航空材料工藝性能 ( 35 )
2 5 1 鑄造性能 ( 35 )
玉
2 5 2 鍛壓性能 ( 37 )
2 5 3 焊接性能 ( 43 )
2 5 4 熱處理性能 ( 43 )
習題與思考題 ( 45 )
第 3 章 輕閤金及超高強度鋼 ( 46 )
3 1 鋁及鋁閤金 ( 46 )
3 1 1 純鋁 ( 46 )
3 1 2 鋁閤金 ( 47 )
3 1 3 國內外常用航空鋁閤金 ( 50 )
3 1 4 鋁閤金熱處理 ( 53 )
3 2 鈦及鈦閤金 ( 54 )
3 2 1 純鈦 ( 54 )
3 2 2 鈦閤金 ( 55 )
3 2 3 鈦閤金熱處理工藝 ( 56 )
3 2 4 鈦閤金在航空領域的應用 ( 57 )
3 3 鎂及鎂閤金 ( 58 )
3 3 1 純鎂 ( 58 )
3 3 2 鎂閤金 ( 59 )
3 3 3 國內外常用的航空鎂閤金 ( 64 )
3 3 4 鎂閤金熱處理工藝 ( 66 )
3 4 銅及銅閤金 ( 67 )
3 4 1 純銅 ( 67 )
3 4 2 銅閤金 ( 67 )
3 4 3 黃銅、 青銅及白銅 ( 68 )
3 4 4 銅閤金應用 ( 72 )
3 5 超高強度鋼 ( 73 )
3 5 1 超高強度鋼的概念、 特點和分類 ( 73 )
3 5 2 超高強度鋼力學性能 ( 75 )
3 5 3 超高強度鋼在航空航天中應用 ( 77 )
3 5 4 超高強度鋼設計及發展前景 ( 79 )
習題與思考題 ( 80 )
第 4 章 高溫結構金屬材料 ( 81 )
4 1 高溫鈦閤金 ( 81 )
4 1 1 高溫鈦閤金工作條件和成分 ( 81 )
4 1 2 鑄造熱強鈦閤金和阻燃鈦閤金 ( 83 )
4 1 3 高溫鈦閤金在航空中應用 ( 85 )
4 1 4 新型航空高溫鈦閤金發展思路和關鍵技術 ( 85 )
4 2 鎳基高溫閤金 ( 87 )
4 2 1 鎳基高溫閤金成分 ( 87 )
4 2 2 鎳基高溫閤金分類 ( 88 )
域
4 2 3 鎳基高溫閤金的航空應用 ( 89 )
4 2 4 鎳基高溫閤金製備技術 ( 90 )
4 3 金屬間化閤物 ( 91 )
4 3 1 金屬間化閤物結構 ( 92 )
4 3 2 常用航空金屬間化閤物 ( 92 )
4 3 3 航空金屬間化閤物先進製備技術 ( 94 )
4 4 難熔金屬及其閤金 ( 96 )
4 4 1 難熔金屬的性質 ( 96 )
4 4 2 航空工業常用難熔金屬及其閤金 ( 97 )
4 4 3 難熔金屬強化方法 ( 100 )
習題與思考題 ( 101 )
第 5 章 非金屬材料及功能材料 ( 102 )
5 1 塑料 ( 102 )
5 1 1 塑料組成和分類 ( 102 )
5 1 2 常用塑料 ( 106 )
5 1 3 航空塑料選材原則及應用 ( 107 )
5 2 橡膠和閤成縴維 ( 107 )
5 2 1 橡膠組成和分類 ( 107 )
5 2 2 橡膠性能特點 ( 109 )
5 2 3 航空工業常用橡膠材料 ( 110 )
5 2 4 閤成縴維特點和分類 ( 111 )
5 2 5 閤成縴維在航空工業中應用 ( 112 )
5 3 膠黏劑及塗料 ( 112 )
5 3 1 膠黏劑組成和特點 ( 113 )
5 3 2 航空工業常用膠黏劑 ( 114 )
5 3 3 塗料組成和作用 ( 115 )
5 3 4 航空工業常用塗料 ( 117 )
5 4 功能材料 ( 118 )
5 4 1 功能材料概述 ( 118 )
5 4 2 航空微電子材料 ( 119 )
5 4 3 航空光電子材料 ( 121 )
5 4 4 航空功能陶瓷 ( 122 )
5 4 5 航空隱身材料 ( 123 )
習題與思考題 ( 125 )
第 6 章 復閤材料 ( 126 )
6 1 復閤材料簡介 ( 126 )
6 1 1 復閤材料發展演化 ( 126 )
6 1 2 復閤材料概念和分類 ( 127 )
6 1 3 復閤材料性能和特點 ( 131 )
6 1 4 復閤材料強化機理 ( 132 )
芋
6 2 金屬基復閤材料 ( 133 )
6 2 1 金屬基復閤材料概念、 分類 ( 133 )
6 2 2 金屬基復閤材料特點 ( 134 )
6 2 3 金屬基復閤材料微觀結構 ( 135 )
6 2 4 常用的航空金屬基復閤材料 ( 136 )
6 3 樹脂基復閤材料 ( 138 )
6 3 1 樹脂基復閤材料概念、 分類和特點 ( 138 )
6 3 2 樹脂基復閤材料性能 ( 139 )
6 3 3 樹脂基復閤材料製備技術 ( 141 )
6 3 4 常用的航空樹脂基復閤材料 ( 143 )
6 4 陶瓷基復閤材料 ( 144 )
6 4 1 陶瓷基復閤材料概念、 分類 ( 144 )
6 4 2 陶瓷基復閤材料微觀結構和性能 ( 147 )
6 4 3 陶瓷基復閤材料增韌機理 ( 148 )
6 4 4 常用航空陶瓷基復閤材料 ( 149 )
習題與思考題 ( 150 )
第 7 章 航空新材料 ( 151 )
7 1 超塑性閤金 ( 151 )
7 1 1 超塑性閤金概念、 特點 ( 151 )
7 1 2 常用航空超塑性閤金 ( 153 )
7 1 3 航空超塑性閤金應用價值及前景 ( 154 )
7 2 快速凝固閤金 ( 155 )
7 2 1 快速凝固技術 ( 155 )
7 2 2 快速凝固閤金組織特徵 ( 156 )
7 2 3 快速凝固閤金方法 ( 156 )
7 2 4 航空工業常用的快速凝固閤金 ( 157 )
7 3 非晶閤金 ( 158 )
7 3 1 非晶態和晶態材料 ( 158 )
7 3 2 非晶閤金結構、 性能及形成機製 ( 160 )
7 3 3 非晶閤金結構弛豫和晶化現象 ( 161 )
7 3 4 非晶閤金和納晶閤金材料 ( 162 )
7 3 5 非晶閤金製備及應用 ( 163 )
7 4 納米材料 ( 164 )
7 4 1 納米材料特性及製備技術 ( 164 )
7 4 2 納米復閤材料結構和特點 ( 166 )
7 4 3 納米復閤塗層在航空航天工業中應用 ( 169 )
7 4 4 納米技術在航空航天工業中應用 ( 169 )
7 5 空心微球 ( 170 )
7 5 1 空心微球特性 ( 170 )
7 5 2 空心微球製備技術 ( 172 )
鬱
7 5 3 空心微球在航空和宇航材料中應用 ( 173 )
習題與思考題 ( 175 )
第 8 章 航空材料特種加工技術 ( 176 )
8 1 航空鈑金零件成型方法 ( 176 )
8 1 1 航空鈑金零件分類 ( 176 )
8 1 2 航空鈑金零件成型方法 ( 177 )
8 1 3 航空鈑金零件成型計算機模擬 ( 181 )
8 1 4 航空鈑金成型中的毛料展開 ( 183 )
8 2 航空材料電火花加工和電解加工 ( 184 )
8 2 1 電火花加工特點、 原理及分類 ( 184 )
8 2 2 電火花加工技術在航空製造中應用和發展 ( 185 )
8 2 3 電解加工特點和工藝 ( 186 )
8 2 4 電解加工在航空製造中應用和發展 ( 188 )
8 3 航空材料超聲波加工 ( 189 )
8 3 1 超聲波加工技術、 特點及加工原理 ( 189 )
8 3 2 超聲波加工工藝及設備 ( 191 )
8 3 3 微細超聲波加工及超精密加工製約因素 ( 193 )
8 3 4 超聲加工技術在航空工業中應用 ( 194 )
8 4 航空材料電子束加工 ( 194 )
8 4 1 電子束加工原理、 特點與分類 ( 194 )
8 4 2 電子束加工裝置 ( 195 )
8 4 3 電子束焊接、 刻蝕、 打孔及熔煉 ( 196 )
8 4 4 電子束加工技術在航空中應用 ( 197 )
習題與思考題 ( 198 )
第 9 章 失效分析基礎知識 ( 199 )
9 1 失效與失效分析 ( 199 )
9 1 1 失效 ( 199 )
9 1 2 失效分析 ( 203 )
9 1 3 失效分析工作內容 ( 204 )
9 2 失效分析思想方法和程序 ( 206 )
9 2 1 失效分析思路 ( 206 )
9 2 2 失效分析實施步驟和程序 ( 208 )
9 2 3 常用失效分析思路 ( 209 )
9 3 斷口分析技術 ( 210 )
9 3 1 斷口及斷口分析 ( 210 )
9 3 2 斷口處理方法及分析依據 ( 211 )
9 3 3 斷口宏觀分析 ( 212 )
9 3 4 斷口微觀分析 ( 216 )
9 4 裂紋分析技術 ( 221 )
9 4 1 裂紋分析思路 ( 221 )
籲
9 4 2 裂紋綜閤診斷 ( 224 )
9 4 3 裂紋的無損檢測技術 ( 225 )
習題與思考題 ( 225 )
第 10 章 斷裂失效分析 ( 226 )
10 1 斷裂 ( 226 )
10 1 1 斷裂與斷裂失效 ( 226 )
10 1 2 金屬材料斷裂類型和特徵 ( 226 )
10 1 3 材料韌性、 衝擊韌性和應力強度因子 ( 228 )
10 2 靜載荷斷裂失效 ( 230 )
10 2 1 過載斷裂定義 ( 230 )
10 2 2 過載失效斷口特徵 ( 231 )
10 2 3 影響靜載荷斷裂失效的因素 ( 232 )
10 2 4 扭轉和彎麯過載斷口特徵 ( 234 )
10 3 疲勞斷裂 ( 235 )
10 3 1 交變應力和疲勞斷裂失效 ( 235 )
10 3 2 疲勞斷裂失效基本形式和特徵 ( 236 )
10 3 3 疲勞斷口形貌 ( 238 )
10 3 4 疲勞斷裂失效類型與鑒彆 ( 241 )
10 4 應力腐蝕斷裂 ( 243 )
10 4 1 應力腐蝕定義和條件 ( 244 )
10 4 2 應力腐蝕機理、 形貌及特徵 ( 246 )
10 5 磨損與腐蝕 ( 247 )
10 5 1 磨損與磨損失效 ( 247 )
10 5 2 磨損失效類型 ( 247 )
10 5 3 腐蝕 ( 248 )
10 5 4 腐蝕失效基本類型 ( 248 )
習題與思考題 ( 250 )
第 11 章 航空飛行器失效分析 ( 251 )
11 1 航空飛行器 ( 251 )
11 1 1 航空飛行器概念與分類 ( 251 )
11 1 2 航空飛行器構造 ( 252 )
11 2 航空飛行器失效類型與機理 ( 254 )
11 2 1 航空飛行器常見失效形式與影響因素 ( 254 )
11 2 2 航空飛行器失效模式 ( 258 )
11 2 3 飛機結構失效分析案例 ( 259 )
習題與思考題 ( 261 )
參考文獻 ( 262 )

前言/序言

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百年前，張之洞嘗勸學日：“世運之明晦，人纔之盛衰，其錶在政，其裹在學。”是時，國勢頹危，列強環伺，傳統頻遭質疑，西學新知亟亟而人。一時間，中西學並立，文史哲分傢，經濟、政治、社會等新學科勃興，令國人亂花迷眼。然而，淆亂之中，自有元氣淋灕之象。中華現代學術之轉型正是完成於這一混沌時期，於切磋琢磨、交鋒碰撞中不斷前行，湧現瞭一大批學術名傢與經典之作。而學術與思想之新變，亦帶動瞭社會各領域的全麵轉型，為中華復興奠定瞭堅實基礎。時至今日，中華現代學術已走遇百餘年，其間百傢林立、論辯蜂起，沉浮消長瞬息萬變，情勢之復雜自不待言。以上所說，其先並不即是科舉製之弊病，隻是科舉製亦在此種政權公開之趨勢下存在。此後科舉製逐步推進，入仕之途，逐步集中到科舉一門之下，則上述種種病痛，亦全由科舉製來保留。照理論，國傢一麵公開政權，一麵便應實施教育，好使兩者分途並進。此在貞觀初年頗有其意。貞觀五年以後，太宗屢幸國學，增創學捨一韆二百間。國學、太學、四門學，均增生員額。書、算各置博士。凡三韆二百六十員。屯營飛騎，亦給博士，授以經業。高麗、百濟、新羅、高昌、吐藩諸國，亦遣子弟請入國學。國學之內，八韆餘人，其盛為近古所未有。但一到高宗、武後時，此風淩替。舊唐書儒學傳：“高宗嗣位，政教漸衰，薄於儒術，尤重文吏。醇釀日去，華競日張。則天稱製，以權道臨下。不吝官爵，取悅當時。生徒不復以經學為意，二十年間，學校頓時隳廢。”慚唐儒學傳謂其時「諸王、駙馬皆得領祭酒」，其腐敗可想。

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百年前，張之洞嘗勸學日：“世運之明晦，人纔之盛衰，其錶在政，其裹在學。”是時，國勢頹危，列強環伺，傳統頻遭質疑，西學新知亟亟而人。一時間，中西學並立，文史哲分傢，經濟、政治、社會等新學科勃興，令國人亂花迷眼。然而，淆亂之中，自有元氣淋灕之象。中華現代學術之轉型正是完成於這一混沌時期，於切磋琢磨、交鋒碰撞中不斷前行，湧現瞭一大批學術名傢與經典之作。而學術與思想之新變，亦帶動瞭社會各領域的全麵轉型，為中華復興奠定瞭堅實基礎。時至今日，中華現代學術已走遇百餘年，其間百傢林立、論辯蜂起，沉浮消長瞬息萬變，情勢之復雜自不待言。以上所說，其先並不即是科舉製之弊病，隻是科舉製亦在此種政權公開之趨勢下存在。此後科舉製逐步推進，入仕之途，逐步集中到科舉一門之下，則上述種種病痛，亦全由科舉製來保留。照理論，國傢一麵公開政權，一麵便應實施教育，好使兩者分途並進。此在貞觀初年頗有其意。貞觀五年以後，太宗屢幸國學，增創學捨一韆二百間。國學、太學、四門學，均增生員額。書、算各置博士。凡三韆二百六十員。屯營飛騎，亦給博士，授以經業。高麗、百濟、新羅、高昌、吐藩諸國，亦遣子弟請入國學。國學之內，八韆餘人，其盛為近古所未有。但一到高宗、武後時，此風淩替。舊唐書儒學傳：“高宗嗣位，政教漸衰，薄於儒術，尤重文吏。醇釀日去，華競日張。則天稱製，以權道臨下。不吝官爵，取悅當時。生徒不復以經學為意，二十年間，學校頓時隳廢。”慚唐儒學傳謂其時「諸王、駙馬皆得領祭酒」，其腐敗可想。

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百年前，張之洞嘗勸學日：“世運之明晦，人纔之盛衰，其錶在政，其裹在學。”是時，國勢頹危，列強環伺，傳統頻遭質疑，西學新知亟亟而人。一時間，中西學並立，文史哲分傢，經濟、政治、社會等新學科勃興，令國人亂花迷眼。然而，淆亂之中，自有元氣淋灕之象。中華現代學術之轉型正是完成於這一混沌時期，於切磋琢磨、交鋒碰撞中不斷前行，湧現瞭一大批學術名傢與經典之作。而學術與思想之新變，亦帶動瞭社會各領域的全麵轉型，為中華復興奠定瞭堅實基礎。時至今日，中華現代學術已走遇百餘年，其間百傢林立、論辯蜂起，沉浮消長瞬息萬變，情勢之復雜自不待言。以上所說，其先並不即是科舉製之弊病，隻是科舉製亦在此種政權公開之趨勢下存在。此後科舉製逐步推進，入仕之途，逐步集中到科舉一門之下，則上述種種病痛，亦全由科舉製來保留。照理論，國傢一麵公開政權，一麵便應實施教育，好使兩者分途並進。此在貞觀初年頗有其意。貞觀五年以後，太宗屢幸國學，增創學捨一韆二百間。國學、太學、四門學，均增生員額。書、算各置博士。凡三韆二百六十員。屯營飛騎，亦給博士，授以經業。高麗、百濟、新羅、高昌、吐藩諸國，亦遣子弟請入國學。國學之內，八韆餘人，其盛為近古所未有。但一到高宗、武後時，此風淩替。舊唐書儒學傳：“高宗嗣位，政教漸衰，薄於儒術，尤重文吏。醇釀日去，華競日張。則天稱製，以權道臨下。不吝官爵，取悅當時。生徒不復以經學為意，二十年間，學校頓時隳廢。”慚唐儒學傳謂其時「諸王、駙馬皆得領祭酒」，其腐敗可想。

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