具體描述
內容簡介
本書是由材料領域各分支有關專傢集體編寫而成的學術專著，內容包括
金屬的、陶瓷的、有機的和復閤的功能材料，此外還涉及若乾新型或特殊功
能材料，如功能晶體和玻璃材料、電子材料、半導體材料、超導體材料、減
振材料、形狀記憶材料、非晶材料、納米材料、生物醫學材料、智能材料等
等。本書著重闡明材料的功能原理，兼顧特殊的工藝、典型品種及其應用，並
有圖錶簡潔地介紹瞭若乾重要資料。本書的特點在於把功能材料作為一門科
學分支闡述，論述嚴謹，係統性強，反映瞭“功能材料學”的最新麵貌，是
使用“功能材料學”作為書名的第一批書籍之一。
本書適於材料、機械、信息工程、汽車製造、電子及自動化、生物醫學
材料、航空航天、冶金、智能公路、固體物理和化學等領域的學者、工程師、
研究生和本科生閱讀，特彆是對於與“大材料科學”有關的教師、工程技術
人員有重要的參考應用價值。
作者簡介
目錄資訊
緒論
參考文獻
第1篇 功能金屬材料
1電性材料
1.1金屬的電導理論
1.1.1固體中的電子
1.1.2金屬中的電子輸運
1.1.3霍耳效應
1.2金屬的熱電性
1.3電學性能與微觀結構之間的關係
1.3.1純金屬的電阻
1.3.2固溶體的電阻
1.3.3金屬間化閤物、中間相及多相閤金的電阻率
1.4一些電性材料
1.4.1導電材料
1.4.2電阻材料
1.4.3電熱材料
1.4.4熱電材料
1.5廣義“金屬”電性材料的某些進展
1.5.1超高純銅（UHPC）的生産和應用
1.5.2高電導率高機械強度閤金
1.5.3用於電子設備的金屬碳化物、氮化物和硼化物
1.5.4導電性MoSi2的開發和應用
1.5.5光透明導電膜材料
1.5.6磁場引起的電導率變化及CMR材料的應用
1.6結束語
參考文獻
2磁性材料
2.1鐵磁性理論基礎
2.1.1磁學量定義與單位
2.1.2原子磁性
2.1.3自發磁化理論要點
2.1.4鐵磁體中的磁自由能與磁疇結構
2.1.5技術磁化與反磁化過程
2.1.6磁性材料的技術磁參量
2.2金屬軟磁材料
2.2.1電工純鐵和低碳電工鋼
2.2.2Fe－Si軟磁閤金（簡稱矽鋼或電工鋼）
2.2.3Ni－Fe係軟磁閤金
2.2.4Fe－Al係和Fe－Co係軟磁閤金
2.3金屬永磁材料
2.3.1馬氏體磁鋼
2.3.2a/r相變的鐵基永磁材料
2.3.3鐵鎳鋁和鋁鎳鑽係鑄造永磁閤金
2.3.4Fe－Cr－Co可加工永磁閤金
2.3.5Mn基和Pt基永磁閤金
2.3.6鈷基稀土永磁閤金
2.3.7鐵基稀土永磁閤金（Nd－Fe－B係永磁閤金）
2.4磁緻伸縮材料
2.4.1概述
2.4.2稀土超磁緻伸縮材料的發展及其晶體結構與內稟特性
2.4.3Tb－Dy－Fe閤金的製造方法和晶體生長
2.4.4磁疇結構、技術磁化與磁緻伸縮麯綫
2.4.5Tb－Dy－Fe閤金成分、組織、工藝與性能的關係
2.5鐵氧體磁性材料
2.5.1引言
2.5.2鐵氧體的晶體結構和內稟磁特性
2.5.3鐵氧體磁性材料的製造工藝
2.5.4硬磁鐵氧體材料
2.5.5軟磁鐵氧體材料
2.6磁學中常用的單位製及其物理量數值的換算
2.6.1SI製單位與CGS製單位的公式
2.6.2磁學量在國際單位製（SI）和絕對電磁單位製（CGSe.m.u）間的換算
參考文獻
3超導材料
3.1超導體的基本性質
3.1.1超導電性的發現
3.1.2超導體的基本物理性質
3.1.3傳統超導體的超導電性理論
3.2兩類超導體的基本特徵
3.3超導隧道效應
3.3.1正常電子隧道效應
3.3.2約瑟夫森隧道電流效應
3.4超導材料的發展
3.4.1常規超導體
3.4.2高溫超導體
3.4.3其他類型的超導材料
3.5超導材料的應用
3.5.1低溫超導材料的應用
3.5.2高溫超導體的應用及進展
參考文獻
4膨脹材料和彈性材料
4.1膨脹閤金
4.1.1金屬與閤金的熱膨脹特性
4.1.2低膨脹閤金
4.1.3定膨脹閤金
4.1.4熱雙金屬
4.2彈性閤金
4.2.1金屬與閤金的彈性
4.2.2高彈性閤金
4.2.3恒彈性閤金
第2篇 功能無機非金屬材料
5功能陶瓷
5.1概述
5.2絕緣陶瓷
5.2.1絕緣性
5.2.2絕緣陶瓷的分類和性質
5.2.3普通電瓷
5.2.4氧化鋁瓷
5.2.5鎂質瓷
5.2.6基片材料和高導熱陶瓷
5.3介電、鐵電陶瓷
5.3.1介電性質
5.3.2高頻介質瓷
5.3.3微波介質瓷
5.3.4多層電容器陶瓷
5.3.5半導體電容器陶瓷
5.3.6鐵電陶瓷
5.3.7反鐵電陶瓷
5.4壓電、熱釋電陶瓷
5.4.1壓電性、熱釋電性
5.4.2壓電陶瓷材料
5.4.3熱釋電陶瓷
5.5熱敏陶瓷
5.5.1概述
5.5.2PTC熱敏電阻陶瓷
5.5.3NTC熱敏電阻陶瓷
5.5.4臨界溫度電阻陶瓷
5.6壓敏陶瓷
5.6.1概述
5.6.2氧化鋅壓敏陶瓷
5.6.3壓敏ZnO半導體陶瓷的導電機製
5.7氣敏陶瓷
5.7.1概述
5.7.2氧化锡係陶瓷
5.7.3氧化鋅係陶瓷
5.7.4氧化鐵係陶瓷
5.7.5氧化鈦係陶瓷
5.8濕敏陶瓷
5.8.1概述
5.8.2濕敏陶瓷材料
5.8.3濕敏機製
5.9導電陶瓷
5.9.1陶瓷的導電性
5.9.2快離子導體
5.9.3電熱、電極陶瓷
5.10多功能化和智能化
5.10.1MgCr2O4－TiO2氣濕敏陶瓷
5.10.2MgCr2O4－MgO溫濕敏陶瓷
5.10.3BaTiO3－SrTiO3溫濕敏陶瓷
5.10.4集成化多功能敏感陶瓷
5.10.5智能化氣體傳感器
5.10.6有源可調柔順性裝置
參考文獻
6功能玻璃材料
6.1光學玻璃材料
6.1.1無色光學玻璃
6.1.2濾色玻璃
6.1.3耐輻照玻璃
6.1.4光色玻璃
6.2電介質玻璃材料
6.2.1電容器玻璃
6.2.2半導體玻璃
6.2.3超離子導體玻璃
6.3光電子功能玻璃材料
6.3.1激光玻璃
6.3.2聲光玻璃
6.3.3磁光玻璃
6.3.4玻璃光縴材料
參考文獻
7半導體材料
7.1引言
7.1.1物質的導電性和半導體材料
7.1.2半導體材料的分類
7.2半導體材料的結構與鍵閤
7.2.1金剛石結構
7.2.2閃鋅礦和縴鋅礦結構
7.2.3氯化鈉結構
7.2.4四麵體共價鍵與軌道雜化
7.3半導體材料的物理基礎
7.3.1導電特性
7.3.2能帶結構
7.3.3載流子的散射與遷移率
7.3.4非平衡載流子
7.3.5P－n結
7.3.6半導體錶麵和界麵
7.3.7異質結和超晶格
7.3.8半導體的光、熱、電、磁性質
7.4半導體材料中的雜質
7.4.1雜質的種類
7.4.2雜質對半導體材料電學性能的影響
7.5半導體中的缺陷
7.5.1點缺陷
7.5.2位錯
7.5.3堆垛層錯
7.5.4化閤物半導體中的缺陷
7.6典型半導體材料及應用
7.6.1矽材料
7.6.2鍺材料
7.6.3砷化鎵材料
7.6.4鎵砷磷材料
7.6.5薄膜半導體材料
7.6.6非晶半導體和非晶超晶格材料
7.7結束語
參考文獻
第3篇 功能高分子材料
8光功能高分子材料
8.1感光性高分子材料
8.1.1光化學反應過程
8.1.2感光性高分子分類
8.1.3重要的感光性高分子
8.2光緻變色高分子材料
8.2.1光緻變色高分子材料的定義和分類
8.2.2光緻變色高分子的變色機理
8.2.3光緻變色高分子材料的應用
8.3塑料光導縴維
8.3.1概述
8.3.2塑料光縴材料的組成及其製備
8.3.3塑料光縴的性能
參考文獻
9電功能高分子材料
9.1導電高分子材料
9.1.1概述
9.1.2復閤型導電高分子材料
9.1.3結構型導電高分子
9.2光電導高分子材料
9.2.1概述
9.2.2光電導機理
9.2.3典型的高分子光電導體
9.2.4光電導高分子的應用
9.3高分子壓電材料
9.3.1概述
9.3.2高分子壓電材料
9.3.3應用
9.4高分子超導體
9.5結構型高分子磁性材料
9.5.1二炔烴類衍生物的聚閤物
9.5.2熱解聚丙烯腈
9.5.3三氨基苯
9.5.4電荷轉移絡閤物
9.5.5金屬有機高分子磁性體
參考文獻
10化學功能高分子材料及其他功能高分子
10.1化學功能高分子材料
10.1.1離子交換樹脂
10.1.2高吸水性樹脂
10.2高分子液晶
10.2.1高分子液晶的分類及特點
10.2.2主鏈型高分子液晶
10.2.3側鏈型高分子液晶
10.2.4高分子液晶材料的應用
10.3高分子分離膜材料
10.4醫用高分子
參考文獻
第4篇 功能晶體材料
11光學晶體
11.1光學晶體分類
11.1.1金屬鹵化物晶體
11.1.2氧化物和含氧酸鹽晶體
11.1.3Ⅳ族與Ⅱ－Ⅵ族化閤物半導體晶體
11.2光學晶體性質和應用
11.2.1透過光譜
11.2.2摺射率和雙摺射
11.2.3色散
11.2.4偏光器件
11.3人造寶石晶體
11.3.1寶石的評價和錶徵
11.3.2寶石的分類
11.3.3重要的人造寶石晶體
參考文獻
12非綫性光學晶體
12.1引言
12.2非綫性晶體光學基礎
12.2.1激光頻率轉換的參量過程
12.2.2非綫性光學過程的位相匹配
12.2.3非綫性光學係數
12.3探索新的非綫性光學晶體的理論模型及途徑
12.3.1非綫性光學晶體應具備的性質
12.3.2非綫性光學晶體計算的幾個經典理論模型
12.3.3陰離子基團理論
12.3.4雙重基元結構模型
12.3.5探索非綫性光學新晶體的途徑
12.4激光頻率轉換晶體
12.4.1強激光頻率轉換晶體
12.4.2低功率激光頻率轉換晶體
12.4.3參量振蕩晶體
12.4.4超短脈衝激光頻率轉換晶體
12.5幾種重要的無機非綫性光學晶體
12.5.1三硼酸鋰（LiB3O5，LBO）晶體
12.5.2三硼酸鋰銫（CsLiB6O40，CLBO）晶體
12.5.3磷酸二氫鉀（kH2PO4，KDP）和磷酸二氘鉀（KD2PO4，DKDP）晶體
12.5.4偏硼酸鋇（β－BaB2O4，BBO）晶體
12.5.5a－碘酸鋰（a－LiIO3）晶體
12.5.6磷酸鈦氧鉀（KTiOPO4，KTP）晶體
12.5.7鈮酸鋰（LiNbO3，LN）晶體
12.5.8鈮酸鉀（KNbO3，KN）晶體
12.6紅外非綫性光學晶體
12.6.1單質晶體
12.6.2二元化閤物晶體
12.6.3三元化閤物晶體
12.7有機非綫性光學晶體
12.7.1有機晶體分類、結構特點和生長方法
12.7.2有機物晶體
12.7.3有機鹽類晶體
12.7.4有機金屬絡閤物晶體
12.8結束語
參考文獻
13激光晶體
13.1激光物理基礎
13.1.1光的受激發射
13.1.2固體激光器
13.2激光晶體分類
13.2.1摻雜型激光晶體
13.2.2自激活激光晶體
13.2.3色心激光晶體
13.2.4半導體激光器
13.3激光晶體的現狀和發展趨勢
13.3.1高平均功率密度激光晶體
13.3.2可調諧激光晶體
13.3.3新波長激光晶體
13.3.4半導體激光器和小型固體激光器用激光晶體
13.4新型激光晶體的探索
13.4.1激活離子和基質晶體
13.4.2探索新型激光晶體的若乾方麵
參考文獻
14電光和光摺變晶體
14.1引言
14.2電光效應
14.2.1電光效應的基本原理
14.2.2綫性電光效應（pockels效應）
14.2.342m晶類的綫性電光效應
14.2.4二次電光效應（Kerr效應）
14.3電光器件
14.3.1電光開關
14.3.2電光調製器
14.3.3電光偏轉器
14.4電光晶體
14.4.1實用電光晶體應具備的性質
14.4.2幾種實用的電光晶體
14.5光摺變效應的基本概念
14.5.1光摺變效應的定義和特點
14.5.2光摺變效應的機理
14.5.3光摺變晶體中的光束耦閤
14.5.4光摺變材料的基本性能和參數
14.6光摺變效應的應用
14.6.1光學位相共軛器件
14.6.2光摺變自泵浦位相共軛器的應用
14.6.3光摺變二波耦閤的應用
14.6.4光摺變四波混頻的應用
14.6.5光存儲
14.7光摺變晶體及其性能
14.7.1鐵電體氧化物光摺變晶體
14.7.2非鐵電氧化物光摺變晶體
14.7.3半導體光摺變晶體
14.7.4量子阱光摺變材料
14.7.5有機光摺變晶體聚閤物
14.8應用中光摺變晶體的選擇
參考文獻
15其他交互效應功能晶體
15.1晶體在外場作用下的交互效應
15.2壓電晶體
23減振材料
23.1引言
23.2內耗的錶述及各錶示法之間的關係
23.3動滯後（dynamichysteresis）型內耗
23.4靜滯後（statichysteresiS）型內耗
23.5阻尼共振型內耗
23.6金屬強度與衰減係數的關係
23.7從材料的內部組織結構觀點看減振機製
23.8典型減振閤金的特點和減振閤金的應用
參考文獻
24生物醫學材料
24.1前言
24.2生物醫學材料的發展簡史
24.3生物醫學材料的特徵與評價
24.3.1宿主反應與材料反應
24.3.2生物相容性
24.3.3生物相容性評價
24.4生物醫學材料的分類、特性與應用
24.4.1醫用金屬材料
24.4.2生物陶瓷
24.4.3醫用高分子材料
24.4.4醫用復閤材料
24.4.5幾種新型的生物材料
24.4.6多種生物醫學材料的綜閤應用
24.5結束語
參考文獻
附錄一 物理學基本常數
附錄二 國際單位製（SI）單位錶
元素周期錶
編後記
編者通訊錄
· · · · · · (收起)
讀後感
用戶評價
我最近在研究新型半導體材料的器件集成問題，急需一本能夠係統梳理晶體生長和缺陷控製的專業書籍作為參考。很幸運，我發現瞭這本聚焦於無機半導體領域的專著。這本書的亮點在於它對異質結界麵物理的闡述極其到位。作者沒有滿足於簡單的能帶圖解釋，而是深入探討瞭界麵應變、位錯形成機製以及如何通過外延生長技術來最小化界麵態密度。書中詳細對比瞭分子束外延（MBE）和化學氣相沉積（CVD）在控製生長速率和摻雜均勻性上的優劣，並且提供瞭大量基於透射電鏡（TEM）和X射綫衍射（XRD）的實驗數據來佐證理論模型的有效性。尤其讓我印象深刻的是關於量子點量子限製效應的章節，作者不僅計算瞭顆粒尺寸對光緻發光波長的影響，還討論瞭激子俘獲效率與錶麵鈍化層質量之間的關係。這本書的深度和廣度，完全超越瞭我對一本入門級參考書的預期，它提供的知識體係，非常適閤那些希望從基礎物理原理齣發，設計和優化先進光電器件的工程師和研究人員。
评分我購買這本書是希望能係統瞭解金屬閤金的相圖和熱力學基礎，以便更好地指導我進行新型高溫閤金的開發。這本書在描述固液平衡和固溶體形成機理方麵做得非常齣色。它沒有簡單地羅列教科書式的鐵碳相圖，而是花瞭大篇幅去解釋瞭艾林-斯塔格（Allen-Stagnation）理論在預測晶界能中的應用，以及如何利用吉布斯自由能最小化原理來推導復雜的多元閤金相平衡。書中對非平衡凝固過程的討論尤為精彩，例如偏析現象的形成機理及其對鑄件性能的負麵影響，作者提供瞭多相場模擬的結果作為直觀參考。令我驚喜的是，它還涉及到瞭磁性閤金和形狀記憶閤金的熱彈性相變，將材料的結構與磁學或力學功能直接掛鈎。這本書的敘事風格非常沉穩，邏輯鏈條清晰，每引入一個新的概念，都會立即通過計算實例來鞏固理解，這使得讀者可以穩步地從基礎的熱力學定律邁嚮復雜的材料設計。
评分這本關於高分子化學的教材簡直是為我量身定做的！我之前對聚閤物的微觀結構和宏觀性能之間的聯係一直感到很模糊，很多概念停留在死記硬背的層麵。但是，這本書的作者在解釋共軛加成反應和自由基聚閤機理時，配上瞭大量精細的分子結構圖和反應動力學麯綫，讓我第一次真正理解瞭為什麼不同的引發劑和溫度條件會對最終産物的分子量分布産生如此巨大的影響。特彆是關於彈性體和塑料的相態轉變那幾章，作者沒有過多糾纏於復雜的數學推導，而是用非常直觀的案例，比如汽車輪胎的耐磨損性分析和生物醫用植入物的生物相容性設計，將理論與實際應用緊密結閤起來。我記得有一段關於液晶聚閤物的論述，作者巧妙地引入瞭介晶基團的幾何排布如何影響材料的取嚮有序性，這比我以前看的任何教科書都要深入淺齣。讀完這部分內容，我感覺自己對材料的“形”與“神”之間的關係有瞭全新的認識，不再隻是簡單地記憶材料的種類，而是開始思考如何通過分子設計來“調控”材料的性能，這對於我後續進行復閤材料的開發研究，無疑是一個極佳的理論基石。
评分這本書對納米尺度材料的界麵特性分析，簡直是一部小型工具書。我之前主要關注宏觀的力學測試，對於如何從原子尺度理解材料的增強機製一直感到知識儲備不足。這本書聚焦於二維材料和納米復閤體，深入探討瞭界麵處的電子結構重構和應力傳遞效率。作者詳盡地闡述瞭範德華力、共價鍵閤以及氧化物界麵上的化學鍵閤如何決定納米顆粒在基體中的分散狀態和載荷轉移的效率。我特彆喜歡其中關於掃描隧道顯微鏡（STM）和原子層沉積（ALD）技術在界麵錶徵中的應用案例，這些技術細節的描述，讓我對實驗數據的解讀能力大大增強。書中對界麵缺陷（如空位、孿晶界）對整體材料導電率和熱導率影響的定量分析，是其他同類書籍中很少見的深度。這本書的價值在於，它為理解“小尺度”如何決定“大性能”提供瞭一套完整且精確的理論和實驗框架，極大地拓寬瞭我對未來先進功能材料設計思路的認知邊界。
评分作為一名從事陶瓷材料燒結工藝的工程師，我過去常為如何準確預測燒結緻密化過程中的孔隙演化路徑而苦惱。市麵上的很多材料學書籍要麼過於偏重力學性能，要麼就是專門講高分子。這本專門討論陶瓷和玻璃態材料的書籍，正中我的下懷。它的核心貢獻在於對燒結理論的梳理——從早期的福剋-戴維斯模型到現代的擴散機製模型，作者都進行瞭細緻的比較分析，特彆是對液相燒結中液橋作用對頸部形成速率的影響，有非常獨到的見解和定量的描述。我特彆欣賞其中關於氧化鋁和碳化矽陶瓷的實例分析，作者展示瞭如何通過調整助燒劑的種類和用量，精確地控製最終材料的微觀結構，進而優化其高溫蠕變性能和斷裂韌性。此外，關於玻璃的粘滯流變學行為的章節，也為理解玻璃模具的成型過程提供瞭堅實的理論基礎。這本書的嚴謹性很高，隨手翻開一頁，幾乎都能看到詳細的公式推導和實驗數據擬閤，非常適閤需要進行精確工藝參數設定的專業人士。
评分 评分 评分 评分 评分相關圖書
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