本書為國家級一流本科生課程、吉林省創新創業教育示范課程配套教材，對當今較為先進的高壓物理領域的超硬材料及其工具加工等方面進行講解,并結合線上線下實例進行演練，突出針對性和實用性。共計6章，涉及的內容包括超硬材料的高溫高壓合成，超高壓物理虛擬仿真實驗，超硬材料的平面加工、切割加工、焊接加工、圓弧加工等。
本書為國家級一流本科生課程、吉林省"創新創業教育示范課程"配套教材，對當今較為先進的高壓物理領域的超硬材料及其工具加工涉及的原理、虛擬仿真實驗技術、基本實踐操作方法和安全操作規范等進行講解，并結合線上線下實例進行演練，突出針對性和實用性。
本書是為高校理工科包括師范專業學生開展工程、科研訓練而編寫的，主要涉及高壓物理領域超硬材料合成與加工實驗（線上虛擬仿真實驗與線下實驗實踐相結合）。目的是讓學生了解并掌握高壓合成方向的前沿知識及相關技術，包括高壓合成和機械加工設備的構造、原理、基本操作方法和安全操作規范等。旨在拓展學生的創新思維和學習視野，提升工程素養，進而培養學生分析與解決問題的實踐能力，做到理論學習和實踐操作相結合，最終使學生具備超高壓材料合成及其相關機械加工基本的從業能力，可作為高校理工科專業學生開展實驗實訓的教材或參考書。
本書作為國家級一流本科生課程、吉林省創新創業教育示范課程配套教材，對當今較為先進的高壓物理領域的超硬材料及其工具加工等方面進行講解，并結合線上線下實例進行演練，突出針對性和實用性。全書由兩大部分組成，共計6章，涉及的內容包括超硬材料的高溫高壓合成，超高壓物理虛擬仿真實驗，超硬材料的平面加工、切割加工、焊接加工、圓弧加工等。
本書以提高學生實踐能力為目標，堅持立德樹人根本任務，使學生體驗理論學習及實踐全過程的喜悅，塑造積極向上的健康品格和情懷。在內容結構方面，不僅加入了關鍵技術知識點視頻講解，還依托現代化信息技術，通過超高壓物理實驗技術虛擬仿真實驗，全景展現高壓物理科學在社會生產實踐中的應用，拓展實驗教學內容、延伸實驗教學時間和空間，提升實驗教育教學的質量和效果。
本書由吉林師范大學物理學院賈洪聲教授擔任主編。參加本書編寫的有鄂元龍、張勇和劉惠蓮等一線實踐課程授課教師，各章節內容環環相扣，讀者可通篇了解超硬材料從合成到加工的整個過程，亦可針對部分內容選擇性閱讀。
本書的編寫得到了大學及學院領導的大力支持和幫助，獲得了吉林師范大學教材出版資金的資助，在此表示衷心感謝！同時，感謝劉巖和張坤對本書編寫所提供的技術支持！感謝鄧健男、李思琪、楊晨對本書的插圖繪制和校稿工作做出的貢獻！
由于時間倉促，編者水平有限，書中難免出現錯誤和疏漏之處，敬請讀者批評指正！
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編者2023年11月
賈洪聲（1982-），男，吉林雙遼人，吉林大學凝聚態物理博士，上海交通大學在站博士后，吉林師范大學物理學院教授，碩士生導師，吉林省磁性與發光材料科技創新中心主任，超硬復合材料及其制品吉林省校企聯合技術創新實驗室負責人。中國發明協會會員，中國化工學會化工新材料委員會會員，吉林省第三屆青年科技工作者協會會員，吉林省檢測技術學會理事。中國教育創新校企聯盟高校專家，高等學校創新創業實務指導教師，高等學校大學物理課程教指委東北地區委員會委員，全國大學生物理學術競賽東北賽區組委會委員，吉林省大學生物理學術競賽專家委員會委員，裁判委員會委員。主持完成吉林省高等教育教學改革項目1項（基于物理 技術特色的創新創業教育示范課程的實踐研究），主持在研校級高等教育教學課程思政教學改革項目1項；參與完成吉林省高等教育教學改革項目3項、產學協同育人項目1項，發表教研論文8篇。承擔《超高壓物理實驗技術虛擬仿真實驗》國家級虛擬仿真實驗教學一流本科生課程1門（第2人）。作為負責人承擔《物理教師通用技術訓練》省級創新創業示范課程1門。獲得校教材出版基金A、B類資助各1項；出版教材2部（1.機械加工實訓基礎，科學出版社，2022.03；2.通用技術之加工技術，吉林大學出版社，2017.02）。獲吉林省高等教育教學成果獎一等獎1項（物理與技術：雙師型教師培養模式的創新與實踐，第4人）。
第一部分超硬材料的合成
第1章超硬材料的高溫高壓合成
1.1概述
1.2高壓合成設備金剛石液壓機
1.2.1金剛石液壓機的結構
1.2.2金剛石液壓機的工作原理
1.2.3常用觸媒和黏結劑
1.2.4葉蠟石塊的結構和組裝
1.2.5金剛石液壓機實驗參數設置
1.2.6金剛石液壓機高壓合成過程
1.3注意事項
1.4思考題
第2章超高壓物理虛擬仿真實驗
2.1概述
2.2超高壓物理虛擬仿真實驗
2.2.1超高壓物理虛擬仿真實驗場景
2.2.2超硬材料超高壓合成虛擬仿真實驗
2.2.3超硬材料測試虛擬仿真實驗
2.3注意事項
2.4思考題
第二部分超硬材料刀具的加工
第3章超硬材料的平面加工
3.1概述
3.1.1磨削加工的方法分類
3.1.2砂輪
3.2平面加工設備臥軸矩臺平面磨床
3.2.1平面磨床結構
3.2.2平面磨床原理
3.2.3平面磨床控制面板
3.2.4平面磨床電動裝置
3.2.5平面磨削加工過程
3.3注意事項
3.4思考題
第4章超硬材料的切割加工
4.1概述
4.2切割加工設備電火花線切割機
4.2.1電火花線切割機結構
4.2.2電火花線切割機原理
4.2.33B代碼編程
4.2.4電火花線切割機操作系統
4.2.5電火花線切割機控制臺
4.2.6電火花線切割機操作流程
4.3切割加工設備激光切割機
4.3.1激光切割機結構
4.3.2激光切割機原理
4.3.3激光切割機控制面板
4.3.4軟件主要操作功能區
4.3.5激光切割機操作流程
4.4注意事項
4.4.1電火花線切割機
4.4.2激光切割機
4.5思考題
第5章工具的焊接加工
5.1概述
5.2焊接加工設備高真空焊接機
5.2.1高真空焊接機結構
5.2.2高真空焊接機原理
5.2.3復合真空計
5.2.4高真空焊接機操作面板
5.2.5機組操作過程
5.2.6高真空焊接機焊接過程
5.3焊接加工設備高頻焊接機
5.3.1高頻焊接機結構
5.3.2高頻焊接機原理
5.3.3高頻焊接機自控面板
5.3.4面板手動和自動工作狀態選擇
5.3.5高頻焊接機焊接過程
5.4注意事項
5.4.1高真空焊接機
5.4.2高頻焊接機
5.5思考題
第6章刀具的圓弧加工
6.1概述
6.2圓弧加工設備專用工具磨床
6.2.1專用工具磨床結構
6.2.2專用工具磨床原理
6.2.3專用工具磨床操作面板
6.2.4專用工具磨床對刀
6.2.5專用工具磨床刀尖圓弧加工過程
6.3注意事項
6.4思考題
參考文獻
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