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出版者:中国建材工业出版社

作者:马黎君

出品人:

页数:268

译者:

出版时间:2004-5-1

价格:23.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787801596055

丛书系列:

图书标签:

• 大学物理
• 物理实验
• 实验教学
• 高等教育
• 理工科
• 物理学
• 实验报告
• 教学参考书
• 大学生
• 实践教学

大学物理实验（不包含该书内容的图书简介） 书名：现代材料科学基础与应用 作者：张伟、李明 出版社：高等教育出版社 --- 内容简介： 《现代材料科学基础与应用》是一本面向理工科高年级本科生和研究生深度学习的专业教材。本书旨在系统梳理和深入阐述构成现代工业和高新技术领域的关键材料——金属、陶瓷、高分子、复合材料以及功能材料的内在规律、制备工艺及其在尖端技术中的实际应用。全书结构严谨，逻辑清晰，力求在理论深度和工程实用性之间找到最佳平衡点。 第一部分：材料科学的基石——微观结构与热力学 本部分首先回顾了晶体结构理论，重点分析了晶体缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）对材料宏观性能的决定性影响，并引入了晶体生长与形貌控制的先进概念。随后，深入探讨了材料的热力学基础，包括相图的绘制与解析、相变动力学原理（形核与长大），以及如何利用热力学原理指导合金设计。特别地，本部分详细介绍了电子结构理论在解释材料导电性、磁性和光学性质中的应用，为后续功能材料的理解奠定理论基础。 第二部分：结构材料的性能与设计 本部分聚焦于承载结构的关键材料。在金属材料方面，不仅涵盖了传统钢铁材料的相变、强化机制（固溶强化、晶界强化、析出强化、形变强化），还引入了新型轻质高强合金（如高熵合金、先进铝锂合金）的最新研究进展。对于陶瓷材料，重点解析了其高硬度、耐高温和耐腐蚀性的来源，并详细阐述了粉末冶金法、反应烧结法等制备复杂陶瓷结构件的关键工艺控制点。复合材料章节是本书的重点之一，系统比较了纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料（PRC）的界面粘接理论、力学性能预测模型（如混合律、壳模型），以及碳纤维、纳米管等先进增强体的应用挑战。 第三部分：功能材料的原理与前沿应用 随着信息技术和能源革命的深入，功能材料的研究已成为材料科学的核心驱动力。本部分专门辟出章节介绍半导体材料的能带理论、掺杂技术及其在集成电路制造中的作用。磁性材料部分，从经典磁畴理论出发，深入分析了软磁和硬磁材料的特性，并详细讨论了巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）在数据存储技术中的应用。 在能源材料领域，本书详尽分析了锂离子电池中的电极材料（正极、负极、电解质）的电化学行为和界面稳定性问题；同时，也前瞻性地介绍了钙钛矿太阳能电池和固态电解质电池的研究热点。光学与压电材料部分，侧重于材料的非线性光学响应机制，以及如何利用锆钛酸钡（PZT）等材料实现机电能量的高效转换。 第四部分：材料的加工、表征与服役行为 材料的性能不仅取决于其内在成分，更依赖于加工过程和服役环境。本部分首先介绍了先进的材料表征技术，包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、X射线衍射（XRD）的背散射电子衍射（EBSD）分析，以及同步辐射技术在原位结构分析中的应用。加工技术部分，侧重于增材制造（3D打印）对材料微结构和性能带来的独特影响，特别是激光熔融过程中的快速凝固和残余应力控制。 最后，服役行为分析部分，重点讲解了材料的断裂力学基础、疲劳裂纹的萌生与扩展规律，以及高温蠕变和应力腐蚀开裂等失效模式。书中引入了计算材料学（Computational Materials Science）的方法，如密度泛函理论（DFT）计算和分子动力学模拟，以预测材料在极端环境下的长期稳定性。 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 每章均配有“工程案例分析”，展示材料科学原理如何解决实际工程难题。 2. 覆盖面广，与时俱进： 吸收了近十年材料科学领域最重要的突破，如拓扑绝缘体、智能形状记忆合金等内容。 3. 详尽的图表和数据支持： 全书配有大量高质量的微观结构图、相图和实验数据曲线，便于读者直观理解复杂概念。 4. 面向交叉学科： 适合材料科学、机械工程、电子工程、化学工程等多个学科的学生深入研读。 通过对《现代材料科学基础与应用》的学习，读者将建立起一套完整的材料科学知识体系，掌握从原子尺度到宏观部件的性能设计与控制能力，为未来在先进制造和基础科研领域的发展奠定坚实基础。

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从工具书的角度来看，这本书的实用价值非常高，特别是它的附录部分，简直是“救命稻草”般的存在。我尤其欣赏它对各种常用数学工具和数据处理方法的集中梳理。它没有将这些内容分散在各个章节中，而是独立成册，方便查阅。比如，关于最小二乘法拟合的详细步骤，不仅给出了公式，还附带了不同编程语言（如Python和MATLAB）的基础代码片段，这对于现在很多需要结合编程进行数据分析的学生来说，提供了极大的便利。更贴心的是，它对常见实验错误的代码实现也做了示范，这比单纯看理论分析要有效得多，因为你知道“错误的样子”后，在实际操作中就更容易警惕和修正自己的偏差。总而言之，它不仅是知识的传授者，更像是你身边那位经验老到的实验指导老师。

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阅读体验上，这本书的叙述逻辑堪称教科书级别的典范，它不是那种生硬地堆砌公式和步骤，而是采用了循序渐进的“问题导向”模式。每开始一个新的实验模块，作者都会先抛出一个实际中可能遇到的物理现象或需要解决的工程问题，然后自然而然地引出背后的理论基础，最后才过渡到具体的实验设计和操作流程。这种结构的好处是，读者在接触具体操作之前，已经对实验的意义和目的有了深刻的理解，这极大地增强了学习的主动性。举个例子，在处理误差分析的那部分内容时，它没有采用传统的罗列公式的方法，而是通过一个虚构的“历史上的第一次测量失败案例”来引入系统误差和随机误差的概念，故事性很强，让人印象深刻，远比干巴巴的数学推导要容易理解和记忆。

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这本书在理论深度与操作细节之间的拿捏，达到了一个非常微妙的平衡点。很多实验教材往往要么过于偏重理论推导，使得动手能力培养不足；要么就是流于操作手册，对背后的物理原理解释得过于肤浅。但这本教材似乎找到了一个黄金分割点。它在介绍完实验原理后，会紧接着用一小段“深入探讨”的篇幅，引入一些更前沿或者更深入的理论模型，比如涉及到量子效应或者非线性动力学在实验中的潜在影响。这对于那些对物理有更深探究欲望的学生来说，无疑是一个巨大的加分项。同时，它对实验仪器的选择和使用说明也极其详尽，连更换不同型号探头时的注意事项都标注得清清楚楚，几乎可以作为一份独立的仪器维护指南来使用，可见编著者在实际操作层面的经验是多么丰富。

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这本书的装帧设计相当有意思，封面采用了那种磨砂质感的纸张，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是下了功夫的。书脊的烫金字体在灯光下泛着低调的光泽，整体感觉非常专业和严谨。我特别喜欢它在章节开头的插图风格，那种手绘的示意图，线条流畅却不失精确，仿佛能透过图纸感受到实验台上那种特有的氛围。比如讲到电磁感应定律的那一章，配图不是那种冰冷的电路图，而是结合了老式实验室的场景，很有代入感。而且，内页的排版也做得非常用心，字体大小和行间距都经过了精心的调整，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。通常这种技术性书籍在视觉上容易让人产生距离感，但这本书在保持学术性的同时，在视觉美学上做到了很好的平衡，让人在翻阅时有一种享受，而不是单纯地应付任务。

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如果让我用一个词来形容这本书的语言风格，那就是“精确而富有启发性”。它绝不是那种冷冰冰的、只为应付考试的参考资料。作者在描述复杂现象时，所使用的词汇精准且富有画面感。例如，在描述示波器上波形失真产生的原因时，作者形容某些噪声是“在信号的裙摆上跳跃的不速之客”，这种拟人化的表达方式，让原本枯燥的信号处理概念瞬间变得生动起来。此外，书中还穿插了一些历史背景介绍，讲述了某些著名实验的发现历程，这不仅丰富了知识面，更重要的是，让读者体会到科学发现过程中的曲折和伟大，从而在情感上与内容产生了共鸣，学习的动力也因此被激发起来，不再仅仅是完成作业。

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