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内容简介
《10000个科学难题·制造科学卷》是《10000个科学难题》系列丛《10000个科学难题·制造科学卷》的制造科学卷。《10000个科学难题·制造科学卷》的332个制造科学难题是由本领域600余位专家研究、提炼与撰写的，内容覆盖了当今制造科学几乎所有的研究方向，反映了当代经济发展中制造科学的新问题，以及制造科学与多学科交叉产生的新难题。这些难题的汇聚出版，较全面地展示了制造领域所面临的新使命和发展中的科学挑战。由于制造科学属工程科学，难题多从工程现象提出，且具有多学科融合的复杂性。《10000个科学难题·制造科学卷》的作者们为准确提炼科学难题，将科学与工程的关联通过难题内容的逻辑结构予以阐明，这也是《10000个科学难题·制造科学卷》难题的撰写特点。目录
目录《10000个科学难题》序
前言
导入篇
当代极高功能产品挑战制造科学钟掘熊有伦林忠钦温熙森虞烈朱向阳段吉安(3)
热加工的科学挑战与未来苑世剑来新民(12)
高效高性能切削加工面临的技术挑战与科学难题丁汉彭芳瑜黄传真贾振元何宁徐西鹏(17)
超精密加工：挑战制造精度的极限李圣怡(24)
微纳制造的发展与挑战蒋庄德(31)
新制造能量的引入将引发制造科学变革的迹象与本质姜澜熊伟徐正扬胡洁(36)
现代机电系统中的复杂性科学问题虞烈翟婉明赵春发王艾伦(43)
机器人的未来：从“机器”到“人”的跨越高峰郭为忠(52)
新机构与新机器的发明创造：从“必然王国”到“自由王国”高峰郭为忠(56)
神经控制：假肢研究面临的重大难题朱向阳(60)
机械传动科学技术的发展历史与研究进展
秦大同项昌乐刘辉马越刘长钊(63)
流体传动与控制技术及其科学问题杨华勇徐兵谢海波傅新王少萍龚国芳邹俊胡亮祝毅(71)
摩擦学：从微观奥秘到工程难题雒建斌解国新(77)
极端制造的强度与寿命调控涂善东(86)
专题篇
如何利用热加工缺陷遗传规律提升能源装备大型锻件的可靠性？夏明许李建国(93)
多约束下塑性变形失稳机理与控制杨合李恒(101)
精密成形全过程多尺度建模仿真杨合李宏伟(105)
材料-结构-功能一体化制造中形性协同调控杨合樊晓光林忠钦赖一楠苑世剑(109)
如何破解大规格熔铸体不均匀凝固成形难题？李晓谦蒋日鹏(113)
塑性成形过程变形与微观组织直接观察方法杨合孙志超(116)
3D打印中物质界面结合机制与调控方法史玉升(120)
多物理场下非均匀体复杂流变行为与表征何祝斌苑世剑(123)
复合材料构件成形过程界面相形态形成机理与调控贾振元孙士勇杨睿(126)
复杂热处理工艺条件下相变机理与组织预测韩利战顾剑锋(130)
高熵合金凝固行为及其机理王志军王锦程(133)
固态焊合界面微空洞演变行为与力学性能预测赵国群喻俊荃(137)
固体微观尺度塑性本构关系杨合樊晓光(141)
固相焊接界面原子成键的物理学条件李京龙熊江涛李文亚(144)
焊接过程复合能场耦合作用机理吴爱萍单际国张洲(148)
搅拌摩擦焊接过程产热机制及量化表征刘会杰胡琰莹(151)
金属相变诱发塑性机制顾剑锋徐骏(154)
金属增材制造的热裂行为与定量表征林鑫(157)
空间环境下的熔池传热传质及焊接冶金机理冯吉才王厚勤(161)
热加工过程金属相变热力学/动力学相关性刘峰(165)
如何定量表征有物态变化的淬火介质与工件界面换热行为？徐骏顾剑锋(169)
蠕变与应力松弛本构的矛盾与统一湛利华李恒杨有良(173)
如何调控复杂热力耦合作用下微观组织实现高性能塑性成形？杨合高鹏飞樊晓光詹梅(177)
塑性变形-热处理过程组织遗传演化机理华林韩星会(180)
塑性加工过程的不确定性杨合李恒(183)
塑性微成形尺寸效应与尺度极限单德彬徐杰王春举郭斌(187)
陶瓷与金属连接界面反应机制及调控张丽霞(190)
提高精密成形极限的变形协调机制与控制杨合李宏伟(194)
微纳器件加工中微观结构原位表征与操控翟天佑(197)
液态金属凝固过程微观结构原位表征王海鹏魏炳波(201)
能否实现原子尺度3D打印？李涤尘(205)
切削刀具的材料设计与几何结构制造黄传真刘战强邹斌(209)
高速/超高速切削加工的工件材料变形刘战强黄传真王兵(214)
金属微细切削加工的尺寸效应何宁李亮(222)
复杂薄壁零件铣削加工的振动问题朱利民(226)
纤维复合材料切削加工时的多尺度去除机理贾振元王福吉牛斌(230)
基于实际磨粒工作状态的磨削加工工具与工件作用机理徐西鹏黄辉张飞虎傅玉灿巩亚东(235)
超高速磨削中的速度效应与尺寸效应丁文锋傅玉灿(240)
磨料水射流加工中气-液-固耦合动力学问题朱洪涛黄传真(244)
“刚柔相济”的磨粒工具柔性切割加工黄辉徐西鹏(249)
金属基和陶瓷基复合材料精密磨削的表面层形成机理姚鹏黄传真(253)
陶瓷基复合材料超声振动加工延脆性全域切削理论袁松梅刘强(257)
机器人顺应性磨抛加工的刚度匹配与调控赵欢严思杰(261)
加工过程基于大数据的机理分析与演化预测袁烨张海涛(266)
“冻”与“动”的极端对抗：极地低温恶劣环境中的精密驱动技术白清顺陈明君张庆春张飞虎(269)
纳米切削分子动力学仿真势函数及关键参数应如何选择？陈明君孙雅洲刘海涛陈万群(276)
超精密加工装备与加工过程是如何相互作用的？陈明君孙雅洲陈万群刘海涛(280)
极细的金刚石测量探针制造有精度极限吗？宗文俊孙涛(286)
表面石墨烯改性是否能使金刚石刀具增加硬度和寿命？宗文俊孙涛(292)
如何利用热模压成形技术实现玻璃微透镜阵列的跨尺度制造？周天丰(297)
光学自由曲面为什么难于超精密制造？彭小强(302)
光学表面亚纳米面形精度制造戴一帆周林(307)
“一尘不染”的超洁净制造能实现吗？白清顺张飞虎石峰(312)
复杂光学表面形状的纳米精度测量如何溯源？戴一帆陈善勇(317)
光学非球面的补偿检验有没有万能的补偿器？陈善勇戴一帆(322)
掠入射镜面的斜率误差测量能否达到纳弧度精度？陈善勇戴一帆(328)
微结构阵列切削过程的在位测量居冰峰(333)
如何实现超精密加工元件亚表面缺陷非破坏性检测？居冰峰(339)
离子注入辅助超精密切削硬脆性材料的刀具寿命能否大幅度延长？房丰洲王金石(344)
纳米切削与传统切削的机理是否相同？房丰洲赖敏(348)
是否有可能实现原子尺度的制造？房丰洲(353)
非层状晶体材料能否实现原子级层状去除？钱林茂(357)
如何实现各向异性材料的一致、可控去除？钱林茂陈磊(360)
材料微观去除：机械化学作用的“联袂演出”钱林茂(363)
机械加工纳米结构的尺度能否进入100nm？闫永达耿延泉(367)
硬脆材料高速、高精度加工难在哪？张飞虎(373)
打破光学设计“玻璃顶”的大口径薄膜透镜可否被制造出来？黄文彬乔文陈林森(378)
面向IC制造的超光滑表面平坦化加工的极限是什么？路新春(384)
亚纳米精度表面制造中原子/分子是如何迁移的？路新春(390)
植入式柔性神经电极生物相容性常洪龙李丁李小平(395)
微流控芯片中微粒的力学“尺度效应”常洪龙寻文鹏(397)
微纳米尺度下麦克斯韦方程的适用性黎永前(399)
仿生微纳结构表面气动减阻行为和原理苑伟政王圣坤周子丹何洋马志波(405)
微纳结构形貌对润湿行为的影响规律何洋周庆庆苑伟政姜澄宇(408)
微机电系统制造中的黏附问题谢建兵郝永存苑伟政(412)
如何实现宏观尺度无缺陷纳米材料自组装？虞益挺苑伟政(414)
柔性微纳结构制造的异质材料界面特性马炳和(417)
碳纳米材料电子器件3D打印过程中的“咖啡环”效应及其抑制方法罗俊齐乐华连洪程张蕊蕊(421)
柔性电子微纳电流体动力喷印原理段永青黄永安尹周平(424)
实现速度-精度融合的微纳3D打印能场作用机制与行为郑高峰吴德志孙道恒(428)
纳米样板特征量的可控性机理王琛英蒋庄德(432)
高质量p型ZnO纳米线的掺杂机理李磊蒋庄德(435)
表面状态对ZnO纳米线器件光响应性能的影响机理李磊蒋庄德(438)
纳米薄膜的失效机理林启敬蒋庄德(440)
表面等离激元近场增强器件的纳米制造田边张仲恺蒋庄德(444)
脱合金成型纳米表面热功能结构的稳定性控制原理田边张仲恺蒋庄德(447)
微纳谐振器件的多物理场动态耦合机理赵立波胡英杰张家旺蒋庄德(449)
超快激光加工三维金属微纳结构中的成型机理山超陈烽(453)
超衍射极限微纳尺度连续相位型光学器件高保形加工机理杨树明王通张国锋刘涛(458)
大深宽比纳米结构制备与测量原理杨树明王通张国锋刘涛(462)
跨尺度微纳结构制备与表征杨树明王通张国锋(465)
后摩尔时代的光刻极限朱文辉浦远(468)
碳基集成电路的制造工艺和发展方向吕光泉王卓朱文辉(472)
超低介电常数绝缘介质薄膜沉积吕光泉王卓朱文辉(479)
制造过程中如何实现从电子层面对能量输运过程进行连续实时观测？姜澜曹志涛王青松(486)
超快激光纳米制造过程中亚飞秒时间及亚纳米空间下温度和压强的描述姜澜胡洁苏高世(490)
衍射极限与激光作用最小尺度极限钟敏霖(494)
光的波粒二象性对激光微纳制造及跨尺度制造的影响机制姜澜韩伟娜李晓炜(498)
激光冲击波约束应变强化机理与残余应力场演化规律张永康(503)
超快激光金属微深孔加工中的烧蚀机理梅雪松(506)
采用激光焊方法制备钢铝异种材料接头林健雷永平(510)
涂覆成形增材制造过程中的力学问题陈永雄梁秀兵(515)
激光/激光-电弧复合焊接接头的可控制备王晓南陈长军(518)
高性能铝合金激光焊接组织性能原位调控肖荣诗黄婷张景泉(520)
激光表面改性/脱合金复合制备微纳米多孔结构的形貌调控机制肖荣诗黄婷崔梦雅(523)
金属基陶瓷颗粒增强复合材料超快激光精密均匀刻蚀肖荣诗黄婷张寰臻(526)
异种合金结合界面增韧机制姚泽坤(529)
电弧阴极区的物理化学机制刘祖明(532)
激光熔融沉积的表面形貌形成机理姚建华杨高林(535)
多能量场复合加工数学模型建立以及智能控制姚建华王梁(538)
远平衡条件下的加工机理以及材料性能调控姚建华李波(541)
电子束焊接中电子束偏移现象的起源与影响因素薛家祥王磊磊(543)
激光电弧复合焊中电弧和光致等离子体相互作用的起源与机理薛家祥王磊磊(545)
电解加工间隙的分布规律朱荻徐正扬(548)
脉动态电解加工的多物理场作用机制刘嘉(552)
高强度、轻质等高性能零件的电铸成形成性问题朱增伟(556)
超短脉冲电流电解加工定域性突变机理曲宁松(559)
微尺度间隙流场下物质的输运机理曾永彬(563)
深海环境下的放电加工刘永红(566)
电化学复合加工多种加工效应能量匹配机理陈远龙(568)
超声
