《advanced materials and manufacturing processes》书评

材料科学与工程学院吴泽鑫

一．概述

《advanced materials and manufacturing processes》由Amar Patnaik教授、Malay Kumar Banerjee教授、Ernst Kozeschnik教授、Albano Cavaleiro教授、J. Paulo Davim教授、Vikas Kukshal助理教授共同编辑。本书由美国Taylor & Francis公司旗下的CRC Press出版社于2022年首次出版。本书一共17个章节，282页。

二．图书的总体构架、体例及内容简介

本书包括序言、致谢、作者简介、正文、索引五个部分。

作者简介：Amar Patnaik教授是MNIT jaipur机械工程系的副教授，拥有超过十年的教学经验；Malay Kumar Banerjee教授是MNIT jaipur冶金与材料工程系的讲座教授，在学术界有四十多年的经验；Ernst Kozeschnik教授目前是维也纳工业大学材料科学与技术研究所的所长；Albano Cavaleiro教授是科英布拉大学机械工程系的教授；J. Paulo Davim教授是葡萄牙阿威罗大学机械工程系的教授，有三十多年的教学经验；Vikas Kukshal是NIT Uttarakhand 机械工程系的助理教授，有超过十年的教学经验。

正文内容简介如下：

第一章 AL6061合金-氧化石墨烯复合材料的摩擦学性能分析

本章介绍了AL6061合金-氧化石墨烯复合材料的研究背景，并且通过实验分析了AL6061合金与氧化石墨烯复合后，材料的硬度、摩擦系数、磨损率、粘结强度和整体寿命等方面的改善情况，最后分析了这种复合材料在汽车行业的应用。

第二章 金属氧化物纳米流体冷却条件下钢车削变量的多目标优化

本章介绍了机械工业中常用的微量润滑（MQL）方式并且通过实验证明；（1）使用SiO₂纳米流体作为冷却条件比其他冷却条件更能提高MQL方式下的车削工艺性能，（2）以植物油作为基油制备SiO₂纳米流体可以提高润滑油的耐用性。

第三章 风力机叶片模态分析的计算方法

本章介绍了一种通过建立模态分析风力涡轮机叶片的固有频率和振型的方法。通过这种方法可以为风力机叶片的加工提供参考。

第四章 超声波加工的综述——加工脆性材料的工具

本章介绍了超声波加工的原理，以及波电机的部件。本章按时间顺序对超声波加工技术的文献进行了整理，内容包括：超声波加工在玻璃、硅及其相关材料、陶瓷、复合材料、不同材料和晶体等不同材料上的应用以及超声波技术在不同工件上的应用。通过对文献进行定量分析，讨论了静压、振幅、振动频率、转数、研磨剂和冷却剂的影响。

第五章 使用偏好指数法分析AA6061- SiC/Gr/MD混杂合金复合材料在转子应用中的机械磨损和滑动磨损性能

本章介绍了SiC/MD/Gr颗粒填充AA6061合金复合材料的制备，并对相应材料的磨损、机械和物理特性进行分析，进而讨论了SiC/MD/Gr颗粒对AA6061合金复合材料的影响，再采用偏好指数法去评价复合材料的等级顺序。

第六章 一篇关于医用金属生物材料的制备与表征的综述

本章介绍了以下四种生物材料的特点：金属基生物材料、聚合物基生物材料、陶瓷基生物材料和复合材料基生物材料；介绍了以下几种材料的合成方法：纤维素材料、甲壳素类材料、壳聚糖类材料和藻酸盐材料；介绍了生物材料的物理特性、耐腐蚀特性和摩擦学特性。

第七章 助熔剂合成技术制备5083-TiB铸造复合材料的显微组织与摩擦学行为

本章介绍了采用助熔剂辅助合成技术合成5083-TiB复合材料的方法，并且通过显微组织与摩擦学行为分析了该方法合成的5083-TiB的物理性能，并且提出了粘附、分层、氧化和犁削是主要的磨损机制。

第八章 铬镍铁合金电火花线切割斜加工的不同加工参数和响应参数的研究与预测

本章介绍了电火花线切割加工的发展背景和发展驱动力，并且从表面粗糙度（SR）和剪切速率(CV)两个重要因素进行了深入分析，再用遗传算法对每个角度的加工进行优化，最后用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和人工神经网络(ANN)对SR和CV进行预测。

第九章 关于功能部件增材制造进展综述

本章综述了一种重要的制造技术——增材制造的应用，内容主要包括以下几个方面的应用：航空航天、汽车电子、建筑、电气电子、食品工业和医疗等。

第十章 关于颗粒增强聚合物复合材料的疲劳行为研究综述

本章讲述了研究材料疲惫性能的重要性并且分析了颗粒尺寸、颗粒现状、颗粒含量和颗粒与基体界面对颗粒聚合物复合材料疲惫性能的影响，最后提出了未来的两个重要研究方向。

第十一章 表面工程和涂层的表征技术

    本章简要介绍了表面工程和涂层的概念、必要性和相关性，并着重介绍了不同的表征技术，包括电子显微技术：扫描电子显微技术和透射电子显微技术；扫描探针显微技术：原子力显微技术、扫描隧道显微技术、静电力显微技术、压电力显微镜、导电探针原子力显微镜和扫描电容显微技术；光谱技术：X射线衍射光谱、能量色散X射线光谱、波长色散X射线光谱、电子能量损失光谱、俄歇电子光谱和拉曼光谱。

第十二章 残余奥氏体对无碳化物贝氏体的力学性能影响的研究进展综述

    本章主要从微观结构角度分析了残余奥氏体对无碳化物贝氏体的力学影响并且整理总结了无碳化物贝氏体的力学性能的当前研究趋势。

第十三章 高硅钢中无碳化物贝氏体的摩擦学行为的综述

    本章主要介绍了加工过程中的贝氏体的形成机制并且整理总结了无碳化物贝氏体钢磨损率的研究进展。

第十四章 纳米颗粒对润滑油性能的影响综述

本章整理分析了关于纳米颗粒在润滑油中的润滑作用的文献。

第十五章 无石棉有机刹车片摩擦复合材料研究进展

本章介绍了刹车片摩擦复合材料各组成成分的特性、制作过程和评估指标并且提出了使用分析工具开发配方的方法，最后整理总结了该材料的未来的十四个发展方向。

第十六章 水颗粒对粉煤灰填充e -玻璃纤维增强环氧复合材料的影响

    本章先介绍了含水量测试、吸水性测试、线性膨胀测试、密度测试试验和复合材料成本分析等五个实验的实验目的与实验原理，然后通过五项实验的实验结果进行了分析总结。

第十七章 口腔湿环境下口腔复合材料硅烷化学及吸附/溶解度特性研究

   本章介绍了硅烷偶联剂在牙科的应用，分析了硅烷偶联剂修饰无机填料表面的原理，提出了用于无机材料表面改性的硅烷选择方法和口腔复合材料的吸附/溶解特性分析方法。

三．图书编写特点及评价

1.内容涉及面广

本书主要的介绍方向是材料加工制造，书本的主要内容涵盖了金属、聚合物、复合材料、生物复合材料、纤维复合材料和陶瓷等多个方面的材料加工制造。书中较多章节为文献综述，对某一特定的材料方向进行了较为全面的概括总结。

2.注重应用方面的内容

本书强调了各种工程材料的性能和最终应用，包括金属、聚合物、复合材料、生物复合材料、纤维复合材料和陶瓷等，以及这些材料的性能表征方法和潜在应用。本书从应用角度出发，让人对材料的抽象概念中获取更为具象化的认知，进而对材料的性能要求有了进一步的认知。

3.图表丰富

本书中包含了大量的插图与表格。图画让读者在阅读时能对抽象的理论有更直观的认识，表格给读者有条不紊，逻辑清晰的感觉。

四．结语

综上所述，笔者认为《advanced materials and manufacturing processes》这本书，在内容质量方面，丰富新颖，面面俱到；从专业知识角度，突出重点，科学严谨、能从应用和工艺等更为实际的角度出发；在编排方面，条理清晰。因此，我认为这本教材适合但不限于材料加工、复合材料和机械工程等相关学科的学生了解学习。通过学习这本书可以对目前材料的加工技术的发展现状有全面的了解。但是阅读此书需要一定的知识基础，因此本书更适合用于高年级大学生或者研究生的课程教材。

本馆索书号：TB3/A244.3

馆藏地：华南理工大学-五山校区-外文图书区（外教中心）