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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