内容提要： 固体表面力场与表面能。 离子晶体在表面力场作用下，离子的极化与重排过程。 多相体系中的界面化学：如弯曲效应、润湿与粘附，表面改性。 多晶材料中的晶界分类，多晶体的组织，晶界应力与电荷。 粘土胶粒带电与水化等一系列由表面效应而引起的胶体化学性质如泥浆的流动性和触变性、泥团的可塑性等

§4-1、概述 §4-2、外力偶矩扭矩和扭矩图 §4-3、圆轴扭转时截面上的应力计算 §4-4、圆轴扭转时的变形计算 §4-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件 圆轴的设计计算 §4-6、材料扭转时的力学性质 §4-7、圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形 §4-8、矩形截面杆自由扭转理论的主要结果 §4-9、扭转超静定问题

以过渡金属硫酸盐、氢氧化钠、氨水为原料，通过连续共沉淀–高温固相法制备了富锂锰基正极材料Li1.17Ni0.33Mn0.5O2。对其进行了包括微观形貌、宏观形貌、晶体结构、电化学性能等方面的表征，研究了前驱体烘干温度对于粒度较小前驱体的宏观形貌及锂化后正极材料的微观形貌和电化学性能的影响。结果表明，烘干温度较高的前驱体在烘干后出现了明显了宏观烧结现象，锂化并涂布后出现了明显的颗粒；烘干温度较低的前驱体在烘干后并未出现宏观烧结现象，锂化并涂布后未出现明显的颗粒。在电化学性能方面，前驱体烘干温度较高的正极材料在经历50个循环后，可逆比容量只剩下85%，下降比较明显；前驱体烘干温度较低的正极材料在经历了50个循环后，可逆比容量未出现明显下降

总结了将MOFs材料与金属氧化物、纺织品以及碳基导电纤维材料相结合，并在电阻式气体传感器领域的研究与应用。其中金属氧化物结合MOFs过程中，MOFs主要有两个作用：一是作为分散剂提高金属氧化物的分散性；二是利用MOFs本身具有较大的比表面积和大量的活性位点，来提高材料对于气体分子的吸附量和选择性。当纺织品与MOFs结合的过程中，由于纺织品的导电性相对较差，所以需要结合一些导电性及气体选择性较好的MOFs来作为传感器。碳基导电纤维一般具有较好的机械性能和导电性能，因此将其与MOFs材料复合后用于柔性电阻气体传感器具有一定的优势

本书的内容在化学基本理论和基本知识方面主要包括热化学，化学反应的方向、程度和速率，水化学，电化学，物质结构基础以及金属元素化学，非金属元素化学，有机高分子化合物等；在联系工程实际方面主要包括能源、大气污染、水污染、金属腐蚀及防止、金属材料及表面处理、非金属材料、有机高分子材料及改性等。在内容安排上，全书在基本理论和基本知识方面主要贯穿两条主线。前一条是从宏观的热化学开始，引入一些化学热力学和化学动力学基础，并在水化学和电化学中予以应用。后一条是从微观的物质结构基础开始，联系周期系，重点阐述一些与工科有关的典型物质的性质及应用。这两条主线，既各有其侧重面，又互有关联。同时各章均有侧重联系工程实际的专题，主要是有关能源、环境化学和材料化学方面的内容

针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限, 基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性, 本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺, 其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势), 利用电场驱动微量热熔融材料喷射并精准沉积来形成高分辨率结构.引入两种新的打印模式: 脉冲锥射流模式和连续锥射流模式, 拓展了可供打印材料的种类和范围.通过理论分析、数值模拟和实验研究, 揭示了所提出工艺的成形机理、作用机制以及成形规律.利用提出的电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法, 结合优化工艺参数, 完成了三个典型工程案例, 即大尺寸微尺度模具、大高宽比微结构、宏微跨尺度组织支架和网格三维结构.其中采用内径250 μm喷头, 打印出最小线宽4 μm线栅结构, 高宽比达到25:1薄壁圆环微结构.结果表明, 电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印具有打印分辨率高、材料普适性广、宏/微跨尺度的突出优势, 为实现低成本、高分辨率熔融沉积3D打印提供了一种全新的解决方案

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和示差扫描量热法(DSC)研究了4.4%TiCp/7075Al基复合材料的二次加热组织演变规律及其影响因素.结果表明:4.4%TiCp/7075Al基复合材料的最佳二次加热工艺参数是加热温度为590~610℃,保温时间为10~20min;4.4%TiCp/7075Al基复合材料在二次加热过程中具有较高的稳定性,随温度的升高和保温时间的延长,球形晶粒尺寸增加较小;4.4%TiCp/7075Al基复合材料在600℃时的晶粒粗化速率常数为118.96μm3·s-1,远小于7075基体合金的晶粒粗化速率常数311.7μm3·s-1,更加适宜于半固态触变成形

为了避免添加铝粉的碳复合耐火材料在热处理过程中生成易水化产物Al4C3和AlN,本文研究了MnO2对C-Al材料物相和显微结构的影响.实验以鳞片石墨、金属铝粉和MnO2细粉为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,分别经不同温度下埋石墨粉烧成.用X射线衍射分析试样物相,用扫描电镜观察试样显微结构,并研究了二氧化锰的综合热分析曲线.发现在不加MnO2的C-Al材料中,铝粉先生成粒状碳化铝,然后向纤维状氮化铝和氧化铝转化.在C-Al材料中加入MnO2后,由于MnO2逐渐释放出氧气,铝粉直接被氧化成氧化铝,继而生成锰铝尖晶石,避免了Al4C3和AlN形成;生成的氧化铝在800~1200℃以粒状为主,1400℃氧化铝以纤维状为主,1600℃生成了发育完全的柱状氧化铝

采用原位反应近液相线铸造方法制备含有少量原位Al2O3颗粒的Al-Cu基复合材料,利用光学显微镜观察复合材料的铸态组织,并通过透射电镜观察复合材料中的原位Al2O3颗粒的分布与形貌,研究原位颗粒对近液相线铸造Al-Cu合金铸态组织形成机制的影响.结果发现:原位Al2O3颗粒比较均匀地分布于基体合金中,尺寸分布于1μm范围内,形貌呈多边形.随着原位Al2O3颗粒含量的增加,复合材料的铸态组织逐渐被细化和均匀化;当原位Al2O3颗粒的质量分数达到5.3%时,获得均匀细小的蔷薇状组织

采用粉末注射成形-无压熔渗相结合技术制备出了电子封装用高体积分数SiCp/Al复合材料.重点研究了SiC粒径、体积分数以及粒径大小等颗粒特性对所制备复合材料热物理性能的影响规律.研究结果表明,SiCp/Al复合材料的热导率随SiC粒径的增大和体积分数的增加而增加;SiC粒径的大小对复合材料的热膨胀系数(CTE)没有显著的影响,而其体积分数对CTE的影响较大.CTE随着SiC颗粒体积分数的增加而减小,CTE实验值与基于Turner模型的预测值比较接近.通过对不同粒径的SiC粉末进行级配,可以实现体积分数在53%~68%、CTE(20~100℃)在7.8×10-6~5.4×10-6K-1、热导率在140~190W·m·K-1范围内变化