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出版者:人民邮电出版社

作者:黄继昌编

出品人:

页数:1195

译者:

出版时间:2004-7

价格:94.00元

装帧:平装

isbn号码:9787115121240

丛书系列:

图书标签:

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科技前沿探索：新材料与先进制造技术应用指南 本书旨在为工程技术人员、科研工作者以及对未来科技发展趋势感兴趣的读者，提供一个全面、深入的视角，聚焦于当前和未来最具变革潜力的两大核心领域： 新材料的研发与应用 以及 先进制造技术的集成与实践 。 本书摒弃对传统电子元器件的深入剖析，而是将目光投向支撑下一次工业革命的基石——那些尚未完全进入主流应用，但潜力巨大的创新材料体系，以及如何利用尖端技术将这些材料转化为实际产品的复杂流程。全书内容结构清晰，分为四大核心板块，层层递进，确保读者能够系统地掌握从材料科学基础到复杂系统集成的知识链条。 --- 第一部分：颠覆性新材料的分子设计与性能调控（约400字） 本部分专注于介绍当前材料科学领域最热门、最具前瞻性的几大材料家族，着重探讨其独特的结构-性能关系，以及如何通过分子尺度的设计实现宏观性能的优化。 1. 二维（2D）材料的广阔前景 我们深入探讨了石墨烯及其同系物（如氮化硼、二硫化钼等）在电子学之外的新兴应用。重点分析了这些材料如何突破传统硅基材料的物理极限，特别是在高频通信、柔性电子基底以及高效能量存储方面的潜力。书中详细阐述了化学气相沉积（CVD）和溶液剥离法在制备高纯度、大面积2D材料薄膜时的工艺控制要点，以及如何通过表面功能化来调控其导电性、机械强度和生物相容性。 2. 智能响应性高分子材料 本章聚焦于那些能够对外界刺激（如温度、光照、电场、pH值）产生可逆变化的“活的”材料。我们详细分析了形状记忆聚合物、电活性聚合物以及自修复材料的分子结构设计原理。实例部分重点展示了这些材料在软体机器人驱动器、可穿戴生物传感器封装以及微流控器件中的集成案例，强调了材料的“感知”与“执行”能力是如何被赋予的。 3. 先进陶瓷与复合材料的结构革新 传统陶瓷的脆性是制约其应用的关键瓶颈。本部分着重介绍了超高温陶瓷（UHTCs）的最新进展，特别是在航空航天领域作为热防护系统的应用。同时，对金属基、陶瓷基复合材料的界面工程进行了深入探讨，解析了如何通过增强相（如碳纳米管、晶须）与基体之间的精确耦合，显著提高材料的抗疲劳性和断裂韧性。 --- 第二部分：增材制造（AM）与精密成型技术深度解析（约450字） 本部分将视角从材料本身转向了如何高效、精确地利用这些创新材料进行结构化制造。我们侧重于当前工业界正在快速采纳的、对几何复杂性和材料兼容性要求极高的制造技术。 1. 激光熔融与定向能量沉积（DED）的工艺窗口优化 本书详细剖析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）在金属部件制造中的关键参数控制。讨论了残余应力管理、孔隙率控制以及多相材料的梯度制造等核心挑战。我们提供了基于热模型和流变学分析的工艺参数优化策略，旨在避免常见缺陷如未熔合、裂纹和热变形。 2. 光聚合与连续液体界面制造（CLIP）的快速成型优势 针对高精度、高分辨率的聚合物和陶瓷预制件制造，本章深入介绍了基于数字光处理（DLP）和CLIP技术的原理。特别关注了高粘度树脂的适用性、脱氧策略以及后固化过程对最终力学性能的影响。书中包含了一个专门的章节，讨论如何将这些增材制造技术与传统的脱蜡铸造流程相结合，实现高精度复杂金属零部件的批量化生产。 3. 微纳尺度制造：光刻与电子束直写 本部分介绍了用于制造下一代微器件（如微光机电系统-MEMS和超材料）的超精细加工技术。我们详细对比了深紫外（DUV）光刻、极紫外（EUV）光刻在分辨率上的差异，并重点阐述了电子束刻蚀在制造亚微米结构时的剂量控制和衬底材料选择策略。这些技术是实现亚波长光学结构和高密度集成电路的关键手段。 --- 第三部分：先进系统集成与多功能化设计（约350字） 制造出新材料和复杂结构后，如何将它们有机地集成到具有特定功能的系统中，是本书强调的另一重点。 1. 异质结构集成与界面工程 本书强调，未来的高性能系统往往是异质集成的结果。我们分析了不同材料（如半导体、绝缘体、导电层）在不同制造工艺下如何实现可靠的机械和电学互连。内容涵盖了键合技术（如范德华力键合、共价键合）的成功案例，以及如何通过界面钝化层来解决材料不匹配导致的失效问题。 2. 功能性封装与环境适应性 对于植入式医疗设备或极端环境下的传感器，材料的可靠性高度依赖于其封装技术。本章探讨了柔性透明封装材料的选择，以及如何利用原子层沉积（ALD）技术实现超薄、高阻隔性的保护涂层，有效抵御湿气和氧气的侵蚀，从而延长设备的使用寿命。 3. 数字化孪生与制造过程的闭环控制 我们将制造过程视为一个动态系统。本部分介绍了如何利用传感器数据、无损检测（NDT）技术实时监控制造过程中的形变、温度梯度和缺陷萌生。通过建立材料和部件的数字化孪生模型，实现对制造参数的预测性调整，从而确保最终产品的性能指标始终落在设计要求的公差范围内。 --- 第四部分：面向未来应用的案例研究与伦理展望（约300字） 本章通过具体、前沿的行业应用，将前三部分的知识点进行整合，并对科技发展的社会影响进行探讨。 1. 下一代能源存储设备的材料与制造 重点分析了固态电池的电解质材料（如硫化物、氧化物）的制备挑战，以及如何利用增材制造技术构建高表面积的电极结构以提高离子传输效率。 2. 生物制造与个性化植入物 探讨了生物相容性材料在组织工程支架中的应用，以及如何利用定制化的增材制造技术，根据患者的CT/MRI数据，快速生产出满足其骨骼或器官形态需求的精准植入物。 3. 可持续制造与材料回收的挑战 最后，本书触及了科技发展的社会责任。我们讨论了如何设计易于拆解和回收的复杂复合材料体系，以及如何利用先进的化学/物理方法从废弃的高价值电子和航空部件中高效回收稀有金属和先进陶瓷粉末，构建循环经济体系。 本书的深度和广度，定位于帮助读者超越当前已成熟的技术范式，成为未来科技创新的驱动者。

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我以前一直觉得，选型工作无非就是查Datasheet，然后比比价格和交期，但阅读了《电子元器件应用手册》之后，我的认知被颠覆了。这本书让我深刻理解了“物料成本”和“系统总成本”之间的辩证关系。它通过几个深入的案例，清晰地展示了初期为了节省几分钱的元器件成本，最终可能导致后续的测试、调试、甚至召回环节产生数万元的额外支出。特别是关于一些看似不起眼的保护器件，如TVS管和保险丝，书中对其浪涌吸收特性、响应时间以及在不同保护拓扑下的效能进行了极其严谨的对比分析。我甚至发现，对于一些特殊工控环境，它推荐了那些不太为人知但性能指标极其优异的特定厂家产品系列，这些信息点非常“硬核”，绝非普通的采购指南可以提供。这本书更像是站在整个产品生命周期的角度去审视元器件的应用价值，强调的是“价值最大化”而非“成本最小化”。这种全局观的培养，对于一个想从“绘图工程师”晋升为“系统架构师”的人来说，是无价的。

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对于我们这些需要跨领域协作的团队来说，一个共同的、权威的参考标准至关重要。《电子元器件应用手册》充当了这个“通用语言”的角色。我发现，当我需要和封装工程师、结构工程师，甚至是供应链的同事沟通时，我引用书中的术语和规范，沟通效率会大大提升。它不仅仅是一本技术书，更是一本行业规范的“中文化”翻译本。它的优势在于对国际标准（如JEDEC, EIA等）的本土化解读，很多国际标准晦涩难懂，但书中用非常贴合国内实际生产和认证环境的语言进行了阐释和指导。比如，在讲解贴片电阻的公差与温度系数时，它给出的推荐值和行业内普遍接受的“安全边界”非常贴合实际生产线的工艺能力。这本书让我们的设计评审会议变得更加高效和聚焦，因为大家都有了一个共同的、可靠的基准点去讨论和辩论技术方案的可行性。可以说，它构建了一个扎实的知识体系，让团队的整体技术水平得到了一个量级的提升，极大地降低了项目风险。

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说实话，我是一个对技术文档的排版和阅读体验要求比较高的人，很多工具书因为内容太专业，往往排版得像“字典”，读起来非常费劲。《电子元器件应用手册》在这一点上做得相当出色，它在保证信息密度和专业性的同时，保持了一种难得清晰的逻辑和视觉引导。我尤其喜欢它在讲解复杂器件时，会穿插一些“应用场景剖析”，而不是简单地罗列参数表。比如，在讨论电解电容的等效串联电阻（ESR）时，它会结合一个DC-DC降压电路的纹波抑制案例来分析，让你立刻就能明白ESR高低对电源性能的实际影响有多大。这种“理论-案例-结论”的叙事方式，极大地提高了我的学习效率。另外，书中对不同工艺制程的元器件的寿命预测和可靠性指标的解读非常到位，这对需要进行长期维护和质保的产品设计来说，提供了非常坚实的理论支撑。我甚至发现，很多我在实际工作中遇到但找不到标准答案的“疑难杂症”，都能在这本书里找到与之对应的元器件特性解释和解决方案的思路。它更像是一位经验丰富的导师，在你迷茫的时候，轻轻点拨一下，让你豁然开朗。这本书绝对是案头必备的“工具箱”，而不是束之高阁的“装饰品”。

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这本《电子元器件应用手册》绝对是电子工程领域的一枚重磅炸弹，简直是实战派工程师的福音！我记得我刚接触电路设计那会儿，面对五花八门的电阻、电容、电感，还有那些形形色色的半导体器件，简直是眼花缭乱，资料翻得我头都大了。这本书的出现，简直是为我打开了一扇新世界的大门。它不是那种枯燥的理论堆砌，而是非常注重实际应用和参数解读。比如，它对不同封装的器件如何选择、在特定温度和频率下的性能衰减如何预估，都有非常详尽的表格和图示。特别是关于一些新兴的功率器件，比如SiC和GaN的选型指南，写得非常深入透彻，直接就帮我省去了大量查阅原厂Datasheet的时间。而且，它不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“怎么用”以及“为什么这么用”。书中对EMI/EMC相关的元器件处理也有专门的章节，这在实际产品开发中是至关重要的环节，很多工程师常常因为忽略这些细节而导致产品可靠性出问题。这本书的结构安排也很合理，从基础的无源器件到复杂的集成电路，循序渐进，即便是一个初级工程师也能很快上手，逐步建立起扎实的器件知识体系。我个人最欣赏它对“常见错误”的总结，这些经验之谈比任何理论都来得实在，简直是避免踩雷的“避坑指南”。

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对于一个资深硬件老兵来说，一本好的手册不能仅仅停留在基础知识的罗列上，它必须要有前瞻性和对行业趋势的洞察。《电子元器件应用手册》在这方面做得非常到位。我注意到，它花了大量的篇幅去讨论那些正在快速迭代的关键领域，比如高频通信所需的射频元件（滤波器、匹配网络）的选择原则，以及在高速数字接口（如PCIe Gen5/6）中，如何处理信号完整性问题时，对特定封装的电容和电感的容差要求。这些内容往往是新版行业标准和最新器件技术演进的结果，如果没有一本紧跟时代脉搏的工具书，我们很容易用老旧的经验去套用在新技术上，导致设计缺陷。书中对“特定应用下的极限条件测试”也做了细致的讲解，例如，在极端温差下，柔性电路板上元器件的热膨胀系数差异如何影响焊点的长期可靠性，这种级别的细节分析，绝对是教科书级别的深度。它不仅教会我如何“选择”元器件，更教会我如何“预判”元器件在复杂系统中的长期行为，这是一种从设计思维到系统架构层面的升华。

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