中高温传热蓄热材料 丁静 ... [等] 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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丁静 ...（等） 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030378279

商品编码：26687792135

包装：平装

出版时间：2013-07-01

图书基本信息
图书名称	中高温传热蓄热材料	作者	丁静 ...
定价	98.00元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030378279	出版日期	2013-07-01
字数		页码
版次	5	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

《中高温传热蓄热材料》系统介绍了中高温传热蓄热材料的定义、分类、选择标准及*研究进展，重点叙述了中高温传热蓄热材料的设计理论和性能研究方法，详细研究了硝酸熔盐、碳酸熔盐和氯化物的制备方法及性能表征，并论述了熔盐材料的环境污染状况以及废盐处理和安全使用注意事项，还初步研究了熔盐材料高温热稳定性和物性强化机理。本书涉及中高温传热蓄热材料的设计、制备、性能研究以及环境效应、安全使用和后期处理等问题，包含材料研究方法的各个方面，是研究中高温传热蓄热材料方面一本比较全面且有价值的书。本书适合从事能源及相关学科的科研和工程技术人员，高等学校的教师和研究生、本科生作为专业参考资料或教材使用。

作者简介

目录

《21世纪新能源丛书》序 前言 主要符号表 第1章绪论 1.1传热蓄热材料分类 1.1.1按蓄热材料化学组成分类 1.1.2按蓄热方式分类 1.1.3按蓄热温度范围分类 1.2中高温传热蓄热材料的基本属性 1.2.1熔点 1.2.2熔化热 1.2.3熔化时的体积变化 1.2.4比热容 1.2.5密度 1.2.6黏度 1.2.7导热系数 1.2.8热膨胀系数 1.2.9凝固点 1.2.10劣化温度 1.2.11工作温度范围 1.3常见中高温传热蓄热材料 1.3.1导热油 1.3.2液态金属 1.3.3熔融盐 1.3.4离子液体 1.4相图计算模型 参考文献 第2章相图计算的热力学模型 2.1相图概述 2.1.1相图与相律 2.1.2相图表示方法 2.1.3相图的实验验证方法 2.2相图计算 2.2.1相图计算的基本原理和方法 2.2.2熔盐体系的热力学模型 2.2.3过剩摩尔吉布斯自由能的计算方法 2.3相加三元熔盐体系的热力学模型 2.4交互三元熔盐体系的热力学模型 2.5交互四元熔盐体系的热力学模型 参考文献 第3章硝酸熔盐的计算相图 3.1二元硝酸熔盐体系的计算相图 3.1.1计算方法 3.1.2基础数据 3.1.3结果分析 3.2交互三元硝酸熔盐体系的计算相图 3.2.1计算方法 3.2.2结果分析 3.3相加三元硝酸熔盐体系的计算相图 3.3.1计算方法 3.3.2结果分析 3.4交互四元硝酸熔盐体系的计算相图 3.4.1体系组成 3.4.2计算方法 3.4.3结果分析 参考文献 第4章熔盐高温性能研究方法 4.1高温热物性测定方法 4.1.1熔点和熔化热 4.1.2比热容 4.1.3凝固点 4.1.4密度 4.1.5黏度 4.1.6导热系数 4.1.7膨胀系数 4.2高温热稳定性研究方法 4.2.1高温静态工况下热稳定性 …… 第5章硝酸熔盐的制备及性能 第6章碳酸熔盐的制备及性能 第7章氯化物熔盐的制备及性能 第8章硝酸熔盐热物性计算 第9章硝酸熔盐材料高温热稳定性机理 第10章硝酸熔盐材料的环境效应 第11章熔盐材料使用中的若干问题 第12章熔盐材料在能量转换与储存中的应用 参考文献 附录 索引

编辑推荐

文摘

序言

冶金与材料科学前沿：面向极端服役环境的新型材料设计与应用 引言：材料的极限挑战 在现代工业、能源和航空航天领域，对材料性能的要求已远远超出了传统材料的承受极限。从超音速飞行器的热防护系统到聚变反应堆的包层材料，再到深海采矿设备的耐腐蚀部件，这些应用场景共同指向一个核心需求：能够在极端温度、高应力、强辐射和腐蚀性介质等复杂环境下长期、稳定、可靠地服役的新型材料。 本书旨在系统梳理近年来在冶金学、材料科学以及相关工程热物理领域取得的重大突破，重点聚焦于为应对这些“极限挑战”而开发的新型材料体系、先进的制备技术以及精准的服役性能评估方法。它不涉及热量储存的具体介质，而是深入探讨材料结构与性能之间的内在联系，为材料学家、工程师及研究人员提供一个理解和设计面向极端环境材料的全面框架。 --- 第一部分：极端服役环境下的材料基础科学 本部分着重于理解材料在极端条件下的基本物理和化学行为，这是后续材料设计的基础。 第一章：高温环境下的微观结构演变与稳定性 在极高温度下，材料的微观结构极易发生变化，导致性能退化。本章深入探讨了以下几个关键科学问题： 1.1 晶界扩散与重排动力学： 研究不同晶界（如高角度晶界、孪晶界）在超高热载荷下的扩散系数和迁移速率。重点分析了引入特定溶质原子或形成纳米沉淀物如何有效“钉扎”晶界，抑制高温下的晶粒粗化（Ostwald熟化）现象。 1.2 高温相变与热滞后效应： 详细分析了复杂合金体系（如镍基单晶高温合金、金属间化合物）在反复热循环过程中可能发生的固态相变（如析出相的溶解与再生成长）。讨论了热滞后时间尺度与材料宏观蠕变寿命之间的定量关系。 1.3 热应力与残余应力分析： 基于有限元方法（FEM）和X射线衍射（XRD）技术，建立多尺度模型来预测材料从制备到服役过程中内部残余应力的分布和演变。重点关注不同热膨胀系数材料界面处的应力集中问题。 第二章：高应力与疲劳机制的耦合效应 极端环境往往伴随着周期性或恒定的机械载荷。本章聚焦于机械行为的复杂性。 2.1 高温蠕变机理的精确划分： 区分并量化不同蠕变本构模型（如Nabarro-Herring蠕变、位错攀移/滑移蠕变）在不同应力/温度区间的适用性。引入了“过渡蠕变”区的研究方法，以更准确预测材料的长期寿命。 2.2 热机械疲劳（TMF）的损伤累积： 探讨温度波动与机械载荷同步变化导致的疲劳损伤。特别是对非线性耦合效应的研究，例如在冷却过程中应力集中导致的瞬时裂纹萌生和扩展。 2.3 超高周疲劳（HCF）与微观缺陷的关联： 考察微小的内部孔隙、夹杂物或表面划痕在极高循环次数下的疲劳萌生机制。分析了表面处理技术（如高能喷丸）对HCF寿命的显著提升效果。 --- 第二部分：面向极端环境的新型材料体系设计与制备 本部分将理论分析转化为具体的材料工程实践，介绍当前最有潜力的几大材料家族。 第三章：先进高温合金与金属间化合物 聚焦于航空发动机和燃气轮机等对轻质、高强度要求极高的领域。 3.1 下一代镍基单晶与定向凝固技术： 详细阐述如何通过精确控制凝固速率和冷却场，消除晶界，以提高合金的抗蠕变性能。介绍新型的铼（Re）和钌（Ru）等高熵元素对γ'相稳定性的影响。 3.2 陶瓷基复合材料（CMCs）的界面工程： 探讨SiC/SiC等CMC材料中，如何设计低杨氏模量、高韧性的界面涂层（如热解碳/氮化硼），以实现裂纹偏转和桥接，从而获得优异的断裂韧性。 3.3 钛铝合金（TiAl）的应用与挑战： 分析TiAl合金在提升工作温度方面的潜力，以及如何通过元素掺杂（如Nb, Mo）和微结构调控来抑制其在高温下的氧化敏感性和脆性。 第四章：极端环境下的结构与功能一体化材料 本章关注在特定功能需求下，材料如何兼顾结构强度和特殊性能（如导电性、催化性、耐腐蚀性）。 4.1 高熵与多主元合金（MPAs）： 研究五种以上主元素按接近等摩尔比混合的合金体系。重点分析其“高熵效应”如何导致构型熵增加，从而稳定面心立方（FCC）结构或体心立方（BCC）结构，并展现出优异的固溶强化和均匀性。 4.2 超高温陶瓷（UHTCs）的制备与改性： 探讨以二硼化锆（ZrB2）和碳化铪（HfC）为代表的UHTCs。研究通过加入SiC或碳纳米管等方式，有效抑制其在超高温氧化环境下的烧蚀速率，并提高其热导率。 4.3 耐辐照材料的缺陷工程： 针对核能应用，讨论如何通过调控合金中的微小析出物或设计特定的晶体缺陷（如位错簇、空位团），来“捕获”中子辐照产生的初级缺陷（IASD），从而降低材料的脆化和肿胀倾向。 --- 第三部分：材料的先进表征与服役性能预测 高性能材料的开发必须依赖于精确的表征手段和可靠的寿命预测模型。 第五章：多尺度无损检测与原位表征技术 5.1 同步辐射与中子散射的应用： 介绍如何利用高能同步辐射光源对材料进行亚微米尺度的残余应力扫描（RD-Scan），以及使用中子衍射追踪材料内部晶粒在受载荷和加热过程中的取向变化。 5.2 透射电子显微镜（TEM）下的原位测试： 详细描述加热台、加载杆等附件在TEM内部实现高温-高应力联合测试的技术。重点展示如何实时观察位错的形核、运动、缠结，以及第二相粒子在应力作用下的动态行为。 5.3 聚焦离子束（FIB）与微纳加工： 探讨FIB技术在制备特定结构试样（如微型拉伸柱、超薄箔片）中的应用，及其在加速材料老化和模拟特定界面行为中的作用。 第六章：寿命预测与数字孪生 6.1 从本构到寿命的跨尺度建模： 整合微观数据（如晶粒尺寸、晶界密度）到宏观的粘塑性模型中，建立能够准确预测复杂载荷条件下材料寿命的本构方程。 6.2 数据驱动的材料性能预测： 介绍机器学习（ML）和人工智能（AI）在加速新合金成分筛选中的应用。利用高通量实验数据训练模型，预测材料在未进行实际合成和测试条件下的关键性能指标（如屈服强度、氧化速率）。 6.3 服役状态的数字孪生构建： 探讨如何将传感器采集的实时运行数据（温度、应变）与材料的退化模型相结合，构建服役部件的“数字孪生体”，实现预测性维护和剩余寿命的动态评估。 --- 结论：材料科学的未来方向 本书的最后一部分总结了当前材料科学面临的重大前沿课题，强调了跨学科合作（材料学、物理学、计算科学）在开发下一代极端环境材料中的不可替代性。未来的研究将更加注重材料的自适应性、环境响应性和极端条件下的可持续性。

评分☆☆☆☆☆

此外，对于任何一本面向工程应用的技术书籍而言，其语言的精确性和术语的使用规范性是不可妥协的基本要求。我关注到，一些专业书籍在描述材料特性时，有时会出现模棱两可的措辞，这在需要精确控制参数的工程领域是极其危险的。我希望看到的文字是严谨、客观且无可辩驳的。每一个关键术语都应有清晰的定义，每一个物理量都应附带明确的单位和符号说明。对于那些涉及复杂热力学或动力学过程的描述，清晰的数学表达和符号约定至关重要。这种对细节的极致追求，体现了作者对科学严谨性的高度尊重。一本在语言和表达上都力求完美的书，才能真正赢得读者的信赖，并确保书中所传达的知识能够被准确无误地应用到实际工作中去。

评分☆☆☆☆☆

在探讨专业文献时，我越来越注重作者的叙事逻辑和整体结构的组织方式。一本优秀的专业书籍，其章节间的过渡应当是浑然天成，层层递进的，仿佛一条精心铺设的知识河流，自然而然地将读者从基础概念引向尖端研究。如果一本书的结构显得支离破碎，或者某些关键知识点被割裂在不同的章节中，这会极大地影响阅读的流畅性和理解的深度。我特别欣赏那种能够清晰界定研究边界和技术成熟度的书籍。它应该诚实地指出当前技术路线的瓶颈所在，而非一味鼓吹某种材料的“万能性”。好的作者会巧妙地运用类比和对比的手法，帮助读者迅速把握新旧技术之间的差异，从而在纷繁复杂的材料选择中做出明智的决策。这种结构上的精妙设计，往往体现了作者深厚的学术功底和对学科脉络的精准把握。

评分☆☆☆☆☆

最近翻阅了几本关于材料科学的著作，我特别想谈谈最近接触到的一批新书给我的整体印象。挑选读物时，我总是倾向于那些能深入浅出地讲解复杂物理过程的书籍。我关注的焦点通常在于，作者如何将那些晦涩的、需要深厚理论基础才能理解的概念，转化为可以被行业内专业人士快速吸收和应用的信息。理想中的专业书籍，应当是理论深度与工程实践完美结合的典范。它不该仅仅停留在数学模型的推导上，更重要的是要清晰地勾勒出这些模型在实际应用场景中可能出现的偏差与优化路径。比如，在处理跨尺度效应时，如何有效地桥接微观机理与宏观性能，这对我来说是衡量一本技术专著价值的关键标尺。一本好的书，应该能引导读者不仅知道“是什么”，更能理解“为什么是这样”以及“如何改进”。那些对新材料合成、表征手段的最新进展有详尽介绍的章节，总能让我眼前一亮，因为这直接关系到我们能否跟上技术发展的最前沿。

评分☆☆☆☆☆

我个人对那些敢于挑战现有范式，并在书中提出创新性理论框架的著作抱有极高的敬意。学术的进步往往源于对既有知识体系的审慎质疑与突破。一本真正有价值的专著，不应只是对既有文献的整理和复述，而应包含作者独到的见解和前瞻性的思考。例如，在讨论材料的长期服役性能时，如果作者能够提出一套全新的、更贴近实际运行环境的衰减模型，而不是沿用过时的经典模型，那么这本书的创新价值就凸显出来了。我喜欢那些在书中大胆预测未来研究方向，并给出清晰的技术路线图的章节。这类书籍能激发读者自身的批判性思维，促使我们去思考“下一个十年”材料科学可能的发展方向。这种启发性，远比单纯的知识灌输更为宝贵。

评分☆☆☆☆☆

我对那些能提供丰富案例分析和实验数据的书籍情有独钟。毕竟，理论的优美最终还是要接受实践的检验。当我在阅读一本技术书籍时，如果其中能够详细描述某项新材料在特定条件下的寿命评估、热循环下的稳定性表现，或者是在实际系统集成中遇到的挑战及解决方案，我会感到极大的满足。这类书籍不仅仅是知识的传递者，更像是经验的分享者，它们通过详实的图表和数据，构建起一个可供验证和参考的知识体系。特别是那些涉及材料在极端工况下行为预测的部分，如果能提供充分的对比验证数据，那么这本书的参考价值就会呈几何级数增长。我期待看到不同测试标准下的数据对比，以及对数据误差来源的深入剖析。这样的书籍，才能真正成为工程师案头必备的工具书，而不是束之高阁的理论参考。