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1材料加工概述1

1.1 材料加工：定义与适用范围1

1.2 材料加工的三种方法4

1.3 材料加工的步骤7

1.4 金属的加工10

1.5 陶瓷的加工13

1.6 聚合物的加工16

1.7 总结19

延伸阅读19

参考文献20

2原材料21

2.1 什么是原材料？21

2.2 金属22

2.2.1 引言22

2.2.2 块状金属原材料25

2.2.3 粉末金属原材料35

2.3 陶瓷50

2.3.1 引言50

2.3.2 陶瓷粉末原材料51

2.3.3 玻璃原材料60

2.4 聚合物68

2.4.1 引言68

2.4.2 热塑性聚合物原材料74

2.4.3 热固性聚合物原材料89

2.5 总结95

延伸阅读97

参考文献98

习题与问题98

习题98

问题100

3熔融加工105

3.1 引言105

3.2 基本原理107

3.2.1 熔体结构与表面张力107

3.2.2 熔体流变学115

3.2.3 流变原理129

3.2.4 热传导原理139

3.2.5 凝固144

3.3 成型铸造153

3.3.1 概述153

3.3.2 金属熔体的制备155

3.3.3 砂模铸造156

3.3.4 金属模铸造171

3.3.5 压力铸造175

3.3.6 铸件的加工后处理178

3.4 平板铸造183

3.4.1 概述183

3.4.2 玻璃熔体制备183

3.4.3 浮法玻璃工艺184

3.4.4 融合下拉工艺189

3.4.5 玻璃板的加工后处理190

3.5 挤压192

3.5.1 概述192

3.5.2 单螺杆挤出机中的熔化与流动192

3.5.3 模流201

3.5.4 单螺杆挤出机操作图201

3.5.5 双螺杆挤压205

3.5.6 模具出口的影响207

3.5.7 挤压制品与凝固211

3.6 注射成型213

3.6.1 概述213

3.6.2 注射成型机械与周期214

3.6.3 模内流动性217

3.6.4 包装与凝固221

3.6.5 反应注射成型223

3.7 吹塑成型226

3.7.1 概述226

3.7.2 玻璃的吹塑成型227

3.7.3 高分子的吹塑成型229

3.8 熔体增材制造工艺232

3.8.1 概述232

3.8.2 融合沉积成型233

3.8.3 熔体的喷墨打印237

3.9 总结238

延伸阅读240

参考文献242

习题与问题244

习题244

问题245

4固态法251

4.1 引言251

4.2 基本原理252

4.2.1 单向拉伸下的变形与塑性流动252

4.2.2 温度与应变速率对变形的影响267

4.2.3 三向应力下的变形与屈服272

4.2.4 摩擦282

4.2.5 效率与温升284

4.3 固态加工285

4.3.1 概述285

4.3.2 拔丝287

4.3.3 挤压299

4.3.4 锻造308

4.3.5 轧制318

4.3.6 弯曲325

4.3.7 形变热处理328

4.3.8 超塑性成形331

4.4 总结333

延伸阅读335

参考文献336

问题与习题337

习题337

问题338

附录：球面压力容器中的应力341

5粉末法343

5.1 引言343

5.2 基本原理346

5.2.1 粉末特性与流动性346

5.2.2 烧结与微观组织演变353

5.2.3 致密化过程中的尺寸变化367

5.3 压制成形370

5.3.1 概述370

5.3.2 粉末制备372

5.3.3 单向压制376

5.3.4 等静压制389

5.3.5 半成品的后期成型过程391

5.3.6 热压与热等静压392

5.4 回转成形396

5.4.1 概述396

5.4.2 粉末制备397

5.4.3 回转成形工艺步骤398

5.5 粉末增材制造400

5.5.1 概述400

5.5.2 选择性激光烧结（熔炼）401

5.5.3 喷墨打印（3D打印）406

5.6 总结407

延伸阅读409

参考文献410

习题与问题411

习题411

问题412

6分散体与溶液法415

6.1 引言415

6.2 基本原理418

6.2.1 胶态分散体418

6.2.2 聚合物溶液442

6.2.3 分散体与溶液的流变学448

6.2.4 分散剂和溶液中挥发性液体的特性455

6.2.5 干燥455

6.2.6 液态单体的固化462

6.3 成型铸造法464

6.3.1 概述464

6.3.2 毛细管作用466

6.3.3 铸造层厚度预测467

6.3.4 注浆成型法472

6.3.5 加工后处理473

6.4 涂层与流延成型473

6.4.1 概述473

6.4.2 涂层方法475

6.4.3 聚合物涂层486

6.4.4 陶瓷的流延成型489

6.5 挤压与注射成型491

6.5.1 概述491

6.5.2 浓缩分散体的挤压491

6.5.3 粉末注射成型494

6.6 液态单体的增材制造法495

6.6.1 概述495

6.6.2 光固法495

6.6.3 液态单体喷墨打印500

6.7 总结504

延伸阅读505

参考文献507

习题与问题508

习题508

问题509

7气相法513

7.1 引言513

7.2 基本原理515

7.2.1 气体动力学原理及其与气相过程的关系515

7.2.2 薄膜微观组织532

7.2.3 单晶薄膜的外延生长539

7.3 蒸发540

7.3.1 概述540

7.3.2 蒸发的热力学542

7.3.3 合金与化合物的蒸发546

7.3.4 传输现象与薄膜的均匀性547

7.4 喷涂法555

7.4.1 概述555

7.4.2 等离子体物理学557

7.4.3 磁控溅射559

7.4.4 射频溅射561

7.4.5 反应溅射561

7.4.6 溅射速率优化563

7.5 化学气相沉积566

7.5.1 概述566

7.5.2 形成反应的热力学568

7.5.3 反应类型570

7.5.4 化学气相沉积动力学571

7.5.5 沉积速率与均匀性573

7.6 沉积薄膜的后处理578

7.6.1 退火578

7.6.2 图案结构578

7.7 总结580

延伸阅读582

参考文献583

习题与问题583

习题583

问题585

附录A589

索引591