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内容简介

本书全面系统地介绍了航空工程材料基础知识和各种航空材料( 金属材料、 非金属材料、 复合材料、 功能材料) , 并专门介绍了航空新材料( 超塑性合金、 快速凝固合金、 非晶合金、 纳米材料、空心微球) 、 航空材料先进加工技术( 航空钣金零件成型方法、 电火花加工和电解加工、 超声波加工和激光加工、 电子束加工) 以及航空材料失效分析。

目录

第 1 章 绪论 ( 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 航空材料分类 ( 1 )
1 1 3 航空材料性能 ( 5 )
1 1 4 航空材料特殊性 ( 6 )
1 2 航空材料发展与应用 ( 7 )
1 2 1 飞机结构材料演变 ( 7 )
1 2 2 航空发动机材料演变 ( 9 )
1 2 3 航空材料发展特点及关键技术 ( 10 )
1 2 4 国内航空材料发展现状 ( 11 )
1 2 5 航空材料发展方向 ( 12 )
习题与思考题 ( 13 )
第 2 章 航空材料结构、 组织和性能 ( 14 )
2 1 金属材料 ( 14 )
2 1 1 金属晶体结构 ( 14 )
2 1 2 金属组织和缺陷 ( 16 )
2 1 3 金属结晶 ( 18 )
2 1 4 合金结构和结晶 ( 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 高分子化合物结构 ( 23 )
2 2 3 高分子化合物的力学状态 ( 24 )
2 2 4 高分子材料力学、 物化性能特点 ( 25 )
2 3 陶瓷材料 ( 26 )
2 3 1 陶瓷材料概念与分类 ( 26 )
2 3 2 陶瓷材料结构 ( 27 )
2 3 3 陶瓷材料力学、 物化性能特点 ( 28 )
2 3 4 陶瓷材料研究和应用 ( 29 )
2 4 航空材料机械性能 ( 29 )
2 4 1 静载荷下材料力学性能 ( 30 )
2 4 2 动载荷下材料力学性能 ( 33 )
2 4 3 高温下材料力学性能 ( 34 )
2 5 航空材料工艺性能 ( 35 )
2 5 1 铸造性能 ( 35 )
玉
2 5 2 锻压性能 ( 37 )
2 5 3 焊接性能 ( 43 )
2 5 4 热处理性能 ( 43 )
习题与思考题 ( 45 )
第 3 章 轻合金及超高强度钢 ( 46 )
3 1 铝及铝合金 ( 46 )
3 1 1 纯铝 ( 46 )
3 1 2 铝合金 ( 47 )
3 1 3 国内外常用航空铝合金 ( 50 )
3 1 4 铝合金热处理 ( 53 )
3 2 钛及钛合金 ( 54 )
3 2 1 纯钛 ( 54 )
3 2 2 钛合金 ( 55 )
3 2 3 钛合金热处理工艺 ( 56 )
3 2 4 钛合金在航空领域的应用 ( 57 )
3 3 镁及镁合金 ( 58 )
3 3 1 纯镁 ( 58 )
3 3 2 镁合金 ( 59 )
3 3 3 国内外常用的航空镁合金 ( 64 )
3 3 4 镁合金热处理工艺 ( 66 )
3 4 铜及铜合金 ( 67 )
3 4 1 纯铜 ( 67 )
3 4 2 铜合金 ( 67 )
3 4 3 黄铜、 青铜及白铜 ( 68 )
3 4 4 铜合金应用 ( 72 )
3 5 超高强度钢 ( 73 )
3 5 1 超高强度钢的概念、 特点和分类 ( 73 )
3 5 2 超高强度钢力学性能 ( 75 )
3 5 3 超高强度钢在航空航天中应用 ( 77 )
3 5 4 超高强度钢设计及发展前景 ( 79 )
习题与思考题 ( 80 )
第 4 章 高温结构金属材料 ( 81 )
4 1 高温钛合金 ( 81 )
4 1 1 高温钛合金工作条件和成分 ( 81 )
4 1 2 铸造热强钛合金和阻燃钛合金 ( 83 )
4 1 3 高温钛合金在航空中应用 ( 85 )
4 1 4 新型航空高温钛合金发展思路和关键技术 ( 85 )
4 2 镍基高温合金 ( 87 )
4 2 1 镍基高温合金成分 ( 87 )
4 2 2 镍基高温合金分类 ( 88 )
域
4 2 3 镍基高温合金的航空应用 ( 89 )
4 2 4 镍基高温合金制备技术 ( 90 )
4 3 金属间化合物 ( 91 )
4 3 1 金属间化合物结构 ( 92 )
4 3 2 常用航空金属间化合物 ( 92 )
4 3 3 航空金属间化合物先进制备技术 ( 94 )
4 4 难熔金属及其合金 ( 96 )
4 4 1 难熔金属的性质 ( 96 )
4 4 2 航空工业常用难熔金属及其合金 ( 97 )
4 4 3 难熔金属强化方法 ( 100 )
习题与思考题 ( 101 )
第 5 章 非金属材料及功能材料 ( 102 )
5 1 塑料 ( 102 )
5 1 1 塑料组成和分类 ( 102 )
5 1 2 常用塑料 ( 106 )
5 1 3 航空塑料选材原则及应用 ( 107 )
5 2 橡胶和合成纤维 ( 107 )
5 2 1 橡胶组成和分类 ( 107 )
5 2 2 橡胶性能特点 ( 109 )
5 2 3 航空工业常用橡胶材料 ( 110 )
5 2 4 合成纤维特点和分类 ( 111 )
5 2 5 合成纤维在航空工业中应用 ( 112 )
5 3 胶黏剂及涂料 ( 112 )
5 3 1 胶黏剂组成和特点 ( 113 )
5 3 2 航空工业常用胶黏剂 ( 114 )
5 3 3 涂料组成和作用 ( 115 )
5 3 4 航空工业常用涂料 ( 117 )
5 4 功能材料 ( 118 )
5 4 1 功能材料概述 ( 118 )
5 4 2 航空微电子材料 ( 119 )
5 4 3 航空光电子材料 ( 121 )
5 4 4 航空功能陶瓷 ( 122 )
5 4 5 航空隐身材料 ( 123 )
习题与思考题 ( 125 )
第 6 章 复合材料 ( 126 )
6 1 复合材料简介 ( 126 )
6 1 1 复合材料发展演化 ( 126 )
6 1 2 复合材料概念和分类 ( 127 )
6 1 3 复合材料性能和特点 ( 131 )
6 1 4 复合材料强化机理 ( 132 )
芋
6 2 金属基复合材料 ( 133 )
6 2 1 金属基复合材料概念、 分类 ( 133 )
6 2 2 金属基复合材料特点 ( 134 )
6 2 3 金属基复合材料微观结构 ( 135 )
6 2 4 常用的航空金属基复合材料 ( 136 )
6 3 树脂基复合材料 ( 138 )
6 3 1 树脂基复合材料概念、 分类和特点 ( 138 )
6 3 2 树脂基复合材料性能 ( 139 )
6 3 3 树脂基复合材料制备技术 ( 141 )
6 3 4 常用的航空树脂基复合材料 ( 143 )
6 4 陶瓷基复合材料 ( 144 )
6 4 1 陶瓷基复合材料概念、 分类 ( 144 )
6 4 2 陶瓷基复合材料微观结构和性能 ( 147 )
6 4 3 陶瓷基复合材料增韧机理 ( 148 )
6 4 4 常用航空陶瓷基复合材料 ( 149 )
习题与思考题 ( 150 )
第 7 章 航空新材料 ( 151 )
7 1 超塑性合金 ( 151 )
7 1 1 超塑性合金概念、 特点 ( 151 )
7 1 2 常用航空超塑性合金 ( 153 )
7 1 3 航空超塑性合金应用价值及前景 ( 154 )
7 2 快速凝固合金 ( 155 )
7 2 1 快速凝固技术 ( 155 )
7 2 2 快速凝固合金组织特征 ( 156 )
7 2 3 快速凝固合金方法 ( 156 )
7 2 4 航空工业常用的快速凝固合金 ( 157 )
7 3 非晶合金 ( 158 )
7 3 1 非晶态和晶态材料 ( 158 )
7 3 2 非晶合金结构、 性能及形成机制 ( 160 )
7 3 3 非晶合金结构弛豫和晶化现象 ( 161 )
7 3 4 非晶合金和纳晶合金材料 ( 162 )
7 3 5 非晶合金制备及应用 ( 163 )
7 4 纳米材料 ( 164 )
7 4 1 纳米材料特性及制备技术 ( 164 )
7 4 2 纳米复合材料结构和特点 ( 166 )
7 4 3 纳米复合涂层在航空航天工业中应用 ( 169 )
7 4 4 纳米技术在航空航天工业中应用 ( 169 )
7 5 空心微球 ( 170 )
7 5 1 空心微球特性 ( 170 )
7 5 2 空心微球制备技术 ( 172 )
郁
7 5 3 空心微球在航空和宇航材料中应用 ( 173 )
习题与思考题 ( 175 )
第 8 章 航空材料特种加工技术 ( 176 )
8 1 航空钣金零件成型方法 ( 176 )
8 1 1 航空钣金零件分类 ( 176 )
8 1 2 航空钣金零件成型方法 ( 177 )
8 1 3 航空钣金零件成型计算机模拟 ( 181 )
8 1 4 航空钣金成型中的毛料展开 ( 183 )
8 2 航空材料电火花加工和电解加工 ( 184 )
8 2 1 电火花加工特点、 原理及分类 ( 184 )
8 2 2 电火花加工技术在航空制造中应用和发展 ( 185 )
8 2 3 电解加工特点和工艺 ( 186 )
8 2 4 电解加工在航空制造中应用和发展 ( 188 )
8 3 航空材料超声波加工 ( 189 )
8 3 1 超声波加工技术、 特点及加工原理 ( 189 )
8 3 2 超声波加工工艺及设备 ( 191 )
8 3 3 微细超声波加工及超精密加工制约因素 ( 193 )
8 3 4 超声加工技术在航空工业中应用 ( 194 )
8 4 航空材料电子束加工 ( 194 )
8 4 1 电子束加工原理、 特点与分类 ( 194 )
8 4 2 电子束加工装置 ( 195 )
8 4 3 电子束焊接、 刻蚀、 打孔及熔炼 ( 196 )
8 4 4 电子束加工技术在航空中应用 ( 197 )
习题与思考题 ( 198 )
第 9 章 失效分析基础知识 ( 199 )
9 1 失效与失效分析 ( 199 )
9 1 1 失效 ( 199 )
9 1 2 失效分析 ( 203 )
9 1 3 失效分析工作内容 ( 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 失效分析实施步骤和程序 ( 208 )
9 2 3 常用失效分析思路 ( 209 )
9 3 断口分析技术 ( 210 )
9 3 1 断口及断口分析 ( 210 )
9 3 2 断口处理方法及分析依据 ( 211 )
9 3 3 断口宏观分析 ( 212 )
9 3 4 断口微观分析 ( 216 )
9 4 裂纹分析技术 ( 221 )
9 4 1 裂纹分析思路 ( 221 )
吁
9 4 2 裂纹综合诊断 ( 224 )
9 4 3 裂纹的无损检测技术 ( 225 )
习题与思考题 ( 225 )
第 10 章 断裂失效分析 ( 226 )
10 1 断裂 ( 226 )
10 1 1 断裂与断裂失效 ( 226 )
10 1 2 金属材料断裂类型和特征 ( 226 )
10 1 3 材料韧性、 冲击韧性和应力强度因子 ( 228 )
10 2 静载荷断裂失效 ( 230 )
10 2 1 过载断裂定义 ( 230 )
10 2 2 过载失效断口特征 ( 231 )
10 2 3 影响静载荷断裂失效的因素 ( 232 )
10 2 4 扭转和弯曲过载断口特征 ( 234 )
10 3 疲劳断裂 ( 235 )
10 3 1 交变应力和疲劳断裂失效 ( 235 )
10 3 2 疲劳断裂失效基本形式和特征 ( 236 )
10 3 3 疲劳断口形貌 ( 238 )
10 3 4 疲劳断裂失效类型与鉴别 ( 241 )
10 4 应力腐蚀断裂 ( 243 )
10 4 1 应力腐蚀定义和条件 ( 244 )
10 4 2 应力腐蚀机理、 形貌及特征 ( 246 )
10 5 磨损与腐蚀 ( 247 )
10 5 1 磨损与磨损失效 ( 247 )
10 5 2 磨损失效类型 ( 247 )
10 5 3 腐蚀 ( 248 )
10 5 4 腐蚀失效基本类型 ( 248 )
习题与思考题 ( 250 )
第 11 章 航空飞行器失效分析 ( 251 )
11 1 航空飞行器 ( 251 )
11 1 1 航空飞行器概念与分类 ( 251 )
11 1 2 航空飞行器构造 ( 252 )
11 2 航空飞行器失效类型与机理 ( 254 )
11 2 1 航空飞行器常见失效形式与影响因素 ( 254 )
11 2 2 航空飞行器失效模式 ( 258 )
11 2 3 飞机结构失效分析案例 ( 259 )
习题与思考题 ( 261 )
参考文献 ( 262 )

前言/序言

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百年前，张之洞尝劝学日：“世运之明晦，人才之盛衰，其表在政，其裹在学。”是时，国势颓危，列强环伺，传统频遭质疑，西学新知亟亟而人。一时间，中西学并立，文史哲分家，经济、政治、社会等新学科勃兴，令国人乱花迷眼。然而，淆乱之中，自有元气淋漓之象。中华现代学术之转型正是完成于这一混沌时期，于切磋琢磨、交锋碰撞中不断前行，涌现了一大批学术名家与经典之作。而学术与思想之新变，亦带动了社会各领域的全面转型，为中华复兴奠定了坚实基础。时至今日，中华现代学术已走遇百余年，其间百家林立、论辩蜂起，沉浮消长瞬息万变，情势之复杂自不待言。以上所说，其先并不即是科举制之弊病，只是科举制亦在此种政权公开之趋势下存在。此后科举制逐步推进，入仕之途，逐步集中到科举一门之下，则上述种种病痛，亦全由科举制来保留。照理论，国家一面公开政权，一面便应实施教育，好使两者分途并进。此在贞观初年颇有其意。贞观五年以后，太宗屡幸国学，增创学舍一千二百间。国学、太学、四门学，均增生员额。书、算各置博士。凡三千二百六十员。屯营飞骑，亦给博士，授以经业。高丽、百济、新罗、高昌、吐藩诸国，亦遣子弟请入国学。国学之内，八千余人，其盛为近古所未有。但一到高宗、武后时，此风凌替。旧唐书儒学传：“高宗嗣位，政教渐衰，薄于儒术，尤重文吏。醇酿日去，华竞日张。则天称制，以权道临下。不吝官爵，取悦当时。生徒不复以经学为意，二十年间，学校顿时隳废。”惭唐儒学传谓其时「诸王、驸马皆得领祭酒」，其腐败可想。

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百年前，张之洞尝劝学日：“世运之明晦，人才之盛衰，其表在政，其裹在学。”是时，国势颓危，列强环伺，传统频遭质疑，西学新知亟亟而人。一时间，中西学并立，文史哲分家，经济、政治、社会等新学科勃兴，令国人乱花迷眼。然而，淆乱之中，自有元气淋漓之象。中华现代学术之转型正是完成于这一混沌时期，于切磋琢磨、交锋碰撞中不断前行，涌现了一大批学术名家与经典之作。而学术与思想之新变，亦带动了社会各领域的全面转型，为中华复兴奠定了坚实基础。时至今日，中华现代学术已走遇百余年，其间百家林立、论辩蜂起，沉浮消长瞬息万变，情势之复杂自不待言。以上所说，其先并不即是科举制之弊病，只是科举制亦在此种政权公开之趋势下存在。此后科举制逐步推进，入仕之途，逐步集中到科举一门之下，则上述种种病痛，亦全由科举制来保留。照理论，国家一面公开政权，一面便应实施教育，好使两者分途并进。此在贞观初年颇有其意。贞观五年以后，太宗屡幸国学，增创学舍一千二百间。国学、太学、四门学，均增生员额。书、算各置博士。凡三千二百六十员。屯营飞骑，亦给博士，授以经业。高丽、百济、新罗、高昌、吐藩诸国，亦遣子弟请入国学。国学之内，八千余人，其盛为近古所未有。但一到高宗、武后时，此风凌替。旧唐书儒学传：“高宗嗣位，政教渐衰，薄于儒术，尤重文吏。醇酿日去，华竞日张。则天称制，以权道临下。不吝官爵，取悦当时。生徒不复以经学为意，二十年间，学校顿时隳废。”惭唐儒学传谓其时「诸王、驸马皆得领祭酒」，其腐败可想。

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