材料延寿与可持续发展–材料环境适应性工程

　　本书是国家出版基金项目《材料延寿与可持续发展》丛书的**本，也是我国首次出版的材料环境适应性工程专著，具有一定的创新性。作者以系统工程为基本方法，以航空航天材料为例，使得著作具有很强的先进性。本书以加强工程师的能力为目的，使得本书具有一定的实用性。 

　　材料的环境适应性对装备的质量有重大影响，这在航空航天装备上表现得更为明显。本书以系统工程为方法论，以工程系统为理论框架，对材料环境适应性工程所涉及的基本概念和理论进行了分析，并主要针对航空航天材料，讨论了材料环境适应性工程所涉及的专业技术和工程技术，最后给出了材料环境适应性工程的案例。
　　本书可供各种行业研制、设计、制造、检验、储运、维护维修、供应、管理等部门的设计师、工程师和管理人员参考，尤为适合于装备论证、产品环境工程、可靠性工程、质量工程、产品总体等部门人员使用；本书也可作为工科大学生、研究生、博士生参考；另外本书还适合材料专业工作者、复杂性和技术哲学等学者和研究者参考。

　　蔡健平，中国航天标准化及产品保证研究院可靠性所，研究员，1969年生。1992年毕业于北京航空航天大学，1995年获中国科学院金属研究所硕士学位，2001年获英国曼彻斯特大学博士学位。曾在北京航空材料研究院工作，现为中国航天标准化及产品保证研究院可靠性所研究员。
　　主要研究方向为腐蚀与防护、装备环境工程和可靠性工程等工作，承担过国防工业技术基础重点项目、总装预先研究重点项目、国家自然科学基金以及多个型号横向课题，并参与空客、通用电气等国际合作项目。在国内外发表学术论文40余篇，培养硕士生4名，获国防科技进步奖二等奖一项，航空工业一等奖一项，拥有4项专利。现担任国际杂志《 Corrosion Engineering, Science and Technology 》编委。

第1章  绪言
  1.1  材料与人类社会的发展
  1.2  材料环境适应性概念的出现
  1.3  航空航天工业中材料环境适应性问题的典型案例
  1.4  材料环境适应性的方法论
  1.5  材料环境适应性系统工程的意义
  1.6  本书的内容和章节安排
  参考文献

概念与方法篇
第2章  材料环境适应性工程基础
  2.1  材料环境适应性工程的内涵
  2.2  一般系统论简介
    2.2.1  一般系统论在材料环境适应性工程中的作用
    2.2.2  系统论的发展历史
    2.2.3  系统论中的基本概念
    2.2.4  一般系统论的原理
    2.2.5  构造系统的方法
    2.2.6  研究一般系统的方法
  2.3  工程系统的基本原理
    2.3.1  工程要素
    2.3.2  工程的系统特征、工程系统及其复杂性
    2.3.3  工程系统组成和结构
    2.3.4  工程系统的协调器
  2.4  材料环境适应性工程的组成和指标
    2.4.1  材料环境适应性工程的子系统
    2.4.2  材料环境适应性工程的指标
    2.4.3  材料环境适应性工程理论的三维结构
    2.4.4  工程技术维的逻辑结构
    2.4.5  专业知识维的演化模式
  2.5  材料环境适应性工程的特点
  2.6  材料环境适应性工程与相关学科的关系
    2.6.1  材料环境适应性工程与系统工程
    2.6.2  材料环境适应性工程与材料科学与工程
    2.6.3  材料环境适应性工程与装备环境工程
    2.6.4  环境适应性、可靠性和材料环境适应性工程与可靠性工程
    2.6.5  材料环境适应性工程与管理科学
  2.7  材料环境适应性在装备全寿命周期中的地位
  2.8  材料环境适应性工程中的剪裁原理
  参考文献

专业知识篇
第3章  材料种类和性质
  3.1  高温合金
    3.1.1  概述
    3.1.2  主要的高温合金
    3.1.3  高温合金的发展趋势
  3.2  铝合金
    3.2.1  概述
    3.2.2  主要的铝合金
    3.2.3  铝合金的发展趋势
  3.3  钛合金
    3.3.1  概述
    3.3.2  主要的钛合金
    3.3.3  钛合金的发展趋势
  3.4  超高强度钢
    3.4.1  概述
    3.4.2  主要的超高强度钢
    3.4.3  超高强度钢发展趋势
  3.5  复合材料
    3.5.1  概述
    3.5.2  主要的复合材料
    3.5.3  复合材料的发展趋势
  3.6  高分子材料
    3.6.1  概述
    3.6.2  主要高分子材料
    3.6.3  高分子材料的发展趋势
……

第4章  材料环境损伤理论
第5章  材料加工工艺与表面工程技术
第6章  失效分析技术

工程技术篇
第7章  环境条件及其效应分析
第8章  材料环境适应性设计
第9章  材料环境适应性试验与评价
第10章  使用过程中材料环境适应性控制

组织实践篇
第11章  材料环境适应性工程的管理和组织
第12章  材料环境适应性工程实践案例
索引

　　总序言
　　在远古人类处于采猎时代，依赖自然，听天由命；公元前一万年开始，人类经历了漫长的石器时代，五千多年前进入青铜器时代，三千多年前进入铁器时代，出现了农业文明，他们砍伐森林、种植稻麦、驯养猪狗，改造自然，进入农牧经济时代。18世纪，发明蒸汽机车、轮船、汽车、飞机，先进的人类追求奢侈的生活、贪婪地挖掘地球、疯狂地掠夺资源、严重地污染环境，美其名曰人类征服自然，而实际是破坏自然，从地区性的伤害发展到全球性的灾难，人类发现在无休止、不理智、不文明地追求享受的同时在给自己挖掘坟墓。
　　人类终于惊醒了，1987年世界环境及发展委员会发表的《布特兰报告书》确定人类应该保护环境、善待自然，提出了“可持续发展战略”，表达了人类应该清醒地、理智地、文明地处理好人与自然关系的大问题，指出“既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”，称之为可持续发展。其核心思想是“人类应协调人口、资源、环境与发展之间的相互关系，在不损害他人和后代利益的前提下追求发展。”
　　这实际上是涉及到我们人类所赖以生存的地球如何既满足人类不断发展的需求，又不被破坏、不被毁灭这样的大问题；涉及到人口的不断增长、生活水平的不断提高、资源的不断消耗、环境的不断恶化；涉及矿产资源的不断耗竭、不可再生能源资源的不断耗费、水力资源的污染、土地资源的破坏、空气质量的不断恶化等重大问题。
　　在“可持续发展”战略中，材料是关键，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类社会进步的标志和里程碑，是社会不断进步的先导、是可持续发展的支柱。如果不断发现新矿藏，不断研究出新材料，不断延长材料的使用寿命，不断实施材料的再制造、再循环、再利用，那么这根支柱是牢靠的、坚强的、是能够维护人类可持续发展的！
　　在我国,已经积累了许许多多预防和控制材料提前失效（其因素主要是腐蚀、摩擦磨损磨蚀、疲劳与腐蚀疲劳）的理论、原则、技术和措施，需要汇总和提供应用，《材料延寿与可持续发展》丛书以多个专题力求解决这一课题项目。有一部分专题阐述了材料失效原理和过程，另一部分涉及工程领域，结合我国已积累的材料失效的案例和经验，更深入系统地阐述预防和控制材料提前失效的理论、原则、技术和措施。丛书总编辑委员会前后花费五年的时间，将分散在全国各个研究院所、工厂、院校的研究成果经过精心分析研究、汇聚成一套系列丛书，这是一项研究成果、是一套高级科普丛书、是一套继续教育实用教材。希望对我国各个工业部门的设计、制造、使用、维护、维修和管理人员会有所启示、有所参考、有所贡献；希望对提高全民素质有所裨益、对国家各级公务员有所参考。
　　我国正处于高速发展阶段，制造业由大变强，材料的合理选择和使用，以达到装备的高精度、长寿命、低成本的目的，这一趋势应该受到广泛的关注。
　　中国科学院院士
　　中国工程院院士 师昌绪