激光誘導空泡空化強化理論與技術 任旭東,袁壽其 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

任旭東，袁壽其 著

圖書標籤:

• 激光空化
• 空化強化
• 激光技術
• 材料加工
• 超聲技術
• 流體力學
• 工程應用
• 物理學
• 聲學
• 振動

店鋪： 讀者科技圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030555458

商品編碼：29572912061

包裝：平裝

齣版時間：2018-01-01

基本信息

書名：激光誘導空泡空化強化理論與技術

定價：99.00元

作者：任旭東,袁壽其

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2018-01-01

ISBN：9787030555458

字數：

頁碼：208

版次：01

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

激光空化強化技術是一種新型的材料錶麵改性處理技術。《激光誘導空泡空化強化理論與技術》詳細闡述激光誘導空泡空化強化並抑製空蝕的理論和技術。在總結激光空化強化技術的理論、應用和發展成果的基礎上，較係統地闡述激光誘導空泡及空化強化的基本理論，研究激光誘導水下空泡的衝擊波力學效應，分析激光空化的機械效應和化學效應，給齣各種材料在激光空化強化的錶麵形貌、殘餘應力、抗空蝕性能等，充分反映激光誘導空泡空化強化技術的先進性與實用性。《激光誘導空泡空化強化理論與技術》還給齣諸多具體的應用實例，具有較好的可讀性和藉鑒性。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《流體動力學與錶麵工程的交融：探索流場調控與材料界麵改性》 內容概述： 本書深入剖析瞭流體動力學在精密製造、能源轉化和生物醫學等前沿科技領域的核心作用，並將其與先進的錶麵工程技術相結閤，旨在揭示如何通過精巧設計和控製流體行為，實現對材料錶麵特性的精準調控，從而催生齣具有突破性性能的新型材料和工藝。全書以理論研究為基礎，輔以豐富的實驗數據和工程應用案例，係統闡述瞭流場調控的多種先進手段，以及這些手段如何作用於材料錶麵，引發微觀結構變化，最終影響宏觀性能。 第一部分：流體動力學精要與先進流場調控技術 本部分首先係統梳理瞭流體動力學的基本原理，包括流體的連續性方程、動量方程（納維-斯托剋斯方程）及其在不同流態下的簡化形式（如伯努利方程、斯托剋斯流等）。重點關注瞭對工程應用至關重要的粘性流、不可壓縮流以及多相流的特性。在此基礎上，本書詳細介紹瞭多種先進的流場調控技術，這些技術不再局限於傳統的泵送或管道設計，而是著眼於主動、局域、動態地改變流體行為。 微納米尺度流場設計： 介紹瞭微流控芯片的設計原理與製造技術，如何通過精確控製微通道的幾何形狀、錶麵粗糙度以及引入微小的障礙物，實現對流體邊界層、剪切應力以及混閤效率的精細調控。深入探討瞭錶麵電泳、微泵、微閥等核心微流控器件的工作機製及其在特定流場産生中的作用。 聲學與光學驅動流： 詳細闡述瞭聲學微馬達、聲學懸浮和聲學混閤等技術的物理機製。解釋瞭超聲波或聲錶麵波如何在流體中産生定嚮力、駐波場，從而實現對微粒的操縱、流體的混閤以及局部溫度的快速升降。同樣，也探討瞭激光誘導的瞬態熱效應如何引發局部蒸汽泡的生成與潰滅，進而産生強烈的聲學效應和微射流，對周圍流體産生擾動。 電磁場調控： 重點介紹瞭電磁流體動力學（MHD）在導電流體中的應用，例如在液態金屬處理、等離子體控製中的作用。同時，也討論瞭電潤濕技術如何通過改變固體錶麵與液滴之間的接觸角，實現對微液滴的精確驅動、分裂與融閤，這對於微反應器和電子顯示技術至關重要。 動態邊界控製： 介紹瞭如何通過改變邊界的運動狀態（如振動、鏇轉、變形）來主動控製流場的形成。例如，生物啓發式推進機製，模擬魚鰭或鞭毛的擺動來産生推進力，或者通過周期性改變通道壁的形狀來增強混閤效率。 第二部分：錶麵工程的演進與材料界麵改性 本部分聚焦於現代錶麵工程技術，從微觀結構構建到宏觀功能實現，係統介紹瞭多種改變材料錶麵性質的策略。 薄膜沉積與錶麵改性： 詳細探討瞭物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）等主流技術，包括濺射、蒸發、等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）等。重點關注瞭如何通過調控沉積參數（如溫度、壓力、氣體組分、基底偏壓）來控製薄膜的微觀結構（晶粒大小、取嚮、缺陷密度）、化學成分以及層狀結構。此外，也介紹瞭原子層沉積（ALD）在實現超薄、均勻、高緻密性薄膜方麵的獨特優勢。 納米結構化錶麵： 深入研究瞭各種實現錶麵納米結構化的方法，包括自組裝（如塊狀共聚物自組裝）、納米壓印（NIL）、電子束/聚焦離子束刻蝕、以及激光輔助的錶麵紋理化等。重點闡述瞭如何通過精確控製納米結構的尺寸、形貌（如納米柱、納米孔、納米綫）和排列方式，來賦予錶麵超疏水、超親水、抗反射、抗汙損、催化活性等特殊功能。 化學修飾與功能化： 介紹瞭各種在材料錶麵引入特定化學基團或功能分子的技術。例如，錶麵接枝聚閤（grafting polymerization）、點擊化學（click chemistry）的應用，以及如何利用等離子體處理實現錶麵活性點的産生，進而引導後續的化學修飾。重點關注瞭如何通過精確的化學設計，實現對錶麵能量、潤濕性、生物相容性、以及特定分子吸附能力的調控。 界麵工程與多層復閤材料： 探討瞭如何通過設計和製備具有特定界麵性質的多層復閤材料，來獲得單一材料無法實現的綜閤性能。重點研究瞭界麵相的形成、界麵能的調控、以及界麵缺陷對宏觀性能的影響。涉及的工藝包括多層共沉積、層疊壓製等。 第三部分：流場調控與材料界麵改性的交叉融閤 這是本書的核心與創新所在，將前兩部分介紹的理論與技術進行深度融閤，探討如何利用流體行為直接或間接地改變材料錶麵。 流體誘導的微納結構生長與重構： 溶劑揮發與自組裝： 詳細分析瞭在特定流場下，溶劑揮發速率和濃度梯度的變化如何影響溶解在溶劑中的前驅物分子的擴散與聚集，從而誘導納米結構的有序生長。例如，在氣液界麵處，流場調控可以影響納米顆粒的二維有序排列。 刻蝕與沉積的流體動力學效應： 探討瞭在等離子體刻蝕或化學濕法刻蝕過程中，流體的對流和擴散如何影響反應物和産物的傳輸，從而導緻刻蝕速率和形貌的非均勻性。反之，也可以利用流場來強化特定區域的刻蝕或沉積。 激光誘導的流體動力學效應： 深入研究瞭激光輻照引起的局部溫度升高和物質汽化如何産生瞬態的高速微射流和聲學衝擊波。這些動態的流體事件能夠顯著改變材料錶麵的局部形貌，例如，在金屬錶麵産生微坑、納米顆粒聚集區，或誘導納米結構的定嚮生長。本書將詳細解析激光誘導空泡（cavitation）的生成、生長、潰滅機製，以及潰滅時産生的極端壓力和溫度梯度如何直接作用於材料錶麵，引發微觀形貌的重塑，甚至改變材料的晶體結構。 流場驅動的錶麵化學反應與功能化： 強化錶麵化學反應： 通過引入剪切應力、增強傳質速率，流場可以極大地加速錶麵化學反應。例如，在催化反應中，利用微流控技術可以提高催化劑錶麵的反應物濃度，從而提高催化效率。 定嚮官能團化： 利用定嚮流場，可以實現對錶麵官能團的定嚮引入或排列。例如，通過控製流動的液體，可以將特定化學試劑精確地輸送到材料錶麵的指定區域，實現局部功能化。 流體動力學輔助的界麵粘附與分離： 可控粘附： 探討瞭如何利用微流控技術設計具有特定結構的微錶麵，通過流體的作用來控製微小物體（如細胞、微珠）在錶麵的粘附或脫附。 錶麵潤濕性與流體行為的耦閤： 研究瞭錶麵潤濕性如何影響流體的流動行為，以及如何利用流體動力學手段反過來改變錶麵的潤濕性，例如，通過控製液滴在錶麵的運動來誘導錶麵形貌的變化。 生物醫學應用中的流場與界麵工程： 細胞培養與組織工程： 介紹瞭如何利用微流控平颱模擬體內復雜流體環境，誘導細胞定嚮生長、分化，以及構建具有特定結構和功能的組織。 藥物遞送與生物傳感： 探討瞭如何設計具有特定錶麵性質的載體，並通過流場調控其在體內的分布和釋放行為，以及如何利用微流控和錶麵改性技術構建高靈敏度的生物傳感器。 結論與展望： 本書在係統總結流體動力學與錶麵工程領域各自發展的基礎上，重點突齣兩者深度融閤所帶來的巨大潛力和廣闊前景。通過對流場調控與材料界麵改性之間復雜相互作用的深入剖析，本書為科研人員和工程師提供瞭全新的視角和創新的思路，以期在微納製造、能源存儲、生物技術、環境科學等領域實現更多突破性的進展。未來的研究將更加關注智能流場設計、多尺度耦閤模擬以及跨學科的協同創新，以應對日益復雜的工程挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的寫作風格獨樹一幟，它沒有采用那種枯燥的教科書式論述，而是融入瞭一種近乎詩意的科學探索精神。作者們在闡述激光與物質相互作用的復雜過程時，仿佛在描繪一幅流動的、充滿不確定性的動態畫麵。我尤其喜歡他們對實驗數據的解讀方式，那種將冷冰冰的數字轉化為對物理現象的深刻洞察的過程，非常引人入勝。讀起來，我感覺自己不是在被動接受信息，而是在與兩位經驗豐富的工程師共同進行一場思維探險。書中對於不同激光參數如何影響空化效應的討論，細緻入微，提供瞭大量可供實踐參考的經驗數據和規律總結。這種將理論推演與實際工程應用緊密結閤的敘事手法，使得整本書的實用價值極高。它不僅解答瞭“是什麼”，更深入地探討瞭“為什麼”和“怎麼辦”，對於希望將基礎研究轉化為實際工藝的人來說，這本書無疑是一本寶貴的指路明燈。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，最初拿起這本書時，我有些擔心它會過於晦澀難懂，畢竟涉及的物理概念非常前沿。然而，作者們通過層層遞進的講解，成功地將原本高不可攀的理論變得平易近納，至少對於具備一定物理背景的讀者來說是如此。書中對實驗裝置的描述詳盡而精確，那些關於激光源選擇、腔體設計以及診斷方法的細節，透露齣作者們豐富的實踐經驗。我從中獲得的最大啓發是，一個成功的理論模型，必須要有紮實的實驗數據支撐，而這本書完美地展示瞭如何將兩者有機結閤。閱讀這本書的過程，更像是一次高水平的學術研討會，作者們誠懇地展示瞭現有理論的優勢與局限，並指齣瞭未來可能的研究方嚮，這種坦誠的態度非常值得稱道。這本書的價值，在於它構建瞭一個可供後續研究者在此基礎上繼續攀登的堅實平颱。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計和印刷質量給我留下瞭深刻印象，紙張的質感很好，長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞，這對於一本需要反復查閱的專業書籍來說至關重要。內容上，我個人對其中關於如何通過精確調控激光脈衝形狀來優化空化效率的章節特彆感興趣。作者們沒有停留在傳統的綫性分析，而是大膽地引入瞭時間尺度的精細控製概念，這無疑為該領域的技術突破指明瞭新的路徑。書中對每一種理論模型都給齣瞭清晰的適用條件和局限性分析，這避免瞭讀者盲目套用模型的誤區。它更像是一本“方法論”手冊，教你如何思考，如何設計實驗，如何從復雜的數據中提煉齣有意義的物理規律。總而言之，這是一部集理論深度、實踐指導性和前瞻性於一體的優秀專著，對提升我國在該細分領域的研究水平具有重要意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術貢獻是毋庸置疑的，它為我們理解和控製微觀尺度的能量釋放提供瞭一個全新的理論框架。我花瞭很長時間去消化其中關於超快激光誘導非綫性效應的部分，那些關於等離子體形成和衝擊波傳播的描述，展現瞭作者們深厚的理論功底。這本書的結構安排非常巧妙，從宏觀現象入手，逐步深入到量子力學層麵的微觀機製，最後再迴歸到工程應用層麵的優化策略，形成瞭一個完整的知識閉環。我特彆欣賞作者們在處理跨學科問題時的那種遊刃有餘，成功地將光學、流體力學和材料科學等多個領域的知識熔於一爐。對於研究生和青年科研人員而言，這本書不僅僅是學習材料，更是一種研究範式的引領。它教會我們如何以一種更全麵、更係統的方式去審視一個復雜的物理現象，這對於任何想在交叉學科有所建樹的人來說，都是極其寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當有衝擊力，深藍色的背景配上跳躍的橙色文字，一下子就抓住瞭我的眼球。當我翻開第一頁，那種對前沿科學的敬畏感油然而生。作者們的敘述方式非常嚴謹，邏輯鏈條清晰得像是精密的機械結構，每一步推導都讓人感到心服口服。我特彆欣賞他們對理論基礎部分的深入挖掘，那種對物理學原理的追本溯源，遠超一般科普讀物的水準。雖然有些公式推導部分對於初學者來說可能需要反復揣摩，但正是這種深度，纔使得這本書成為瞭一部真正的學術參考資料。閱讀過程中，我感覺自己仿佛置身於一個充滿能量的微觀世界，每一次空泡的形成與潰滅，都伴隨著作者們嚴謹的分析。這本書的價值不僅僅在於它傳授瞭知識，更在於它激發瞭我對這項技術未來可能性的無限遐想，它像一把鑰匙，為我打開瞭通往更深層研究領域的大門。這本書的排版也十分考究，圖文並茂，使得復雜的概念得以直觀呈現，極大地提升瞭閱讀體驗。