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出版者:化学工业出版社

作者:欧阳光

出品人:

页数:648

译者:

出版时间:1999-1-1

价格:45.00

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787502523183

丛书系列:

图书标签:

• 化工
• 化学品
• 手册
• 工业化学
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• 参考书
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• 材料
• 安全

《现代材料科学与工程前沿》简介 一、本书概述：探索材料世界的无限可能 《现代材料科学与工程前沿》是一部深度聚焦于当代新材料研发、性能优化、制备工艺及前沿应用的综合性学术专著。本书旨在全面梳理当前全球材料科学领域最活跃的研究方向，系统介绍一系列颠覆性技术和革命性材料体系，为材料科学研究人员、工程师、高校师生以及相关产业决策者提供一个前瞻性、高水准的知识平台。全书内容立足于基础理论的深刻理解，同时紧密结合工程实际需求，力求在理论与应用之间架起坚实的桥梁。 本书涵盖的知识体系极为广阔，不再局限于传统的金属、陶瓷和高分子材料范畴，而是将目光投向了纳米结构材料、智能响应材料、能源存储与转化材料以及生物兼容性材料等尖端领域。我们深入探讨了材料的微观结构如何决定其宏观性能，并重点阐述了如何通过精确调控原子和分子级别的排列来实现材料性能的定制化设计（Materials by Design）。 二、核心内容模块深度剖析 本书共分为六大核心章节，每一章节都由该领域的顶尖专家撰写，确保了内容的权威性与时效性。 第一部分：纳米结构材料的维度革命 本部分详细阐述了纳米尺度下物质特性的奇异变化。内容涵盖量子点、碳纳米管、石墨烯及其二维衍生物的最新合成技术，如化学气相沉积（CVD）和液相剥离法。我们着重分析了表面效应和量子限域效应如何赋予这些材料超乎寻常的电学、光学和机械性能。特别是对新型拓扑绝缘体和拓扑半金属的研究进展进行了深入的论述，揭示了它们在低功耗电子学和自旋电子学中的巨大潜力。此外，还探讨了纳米复合材料（Nanocomposites）的界面工程，如何通过精准设计纳米填料与基体之间的相互作用，实现超高强度和韧性的协同提升。 第二部分：先进功能材料的智能响应 本章节聚焦于那些能够感知外部刺激（如温度、光、电场、磁场、pH值）并做出可预测响应的新型功能材料。内容包括： 1. 智能高分子与形状记忆合金（SMA）：深入解析了热致、溶剂致和光致形状记忆效应的分子机制，及其在柔性机器人、医疗植入器械中的应用案例。 2. 磁性与电活性材料：详细介绍了巨磁阻效应（GMR）、隧道磁阻效应（TMR）的物理基础，以及铁电、压电材料在传感器和能量收集设备中的最新进展。 3. 光子晶体与超材料（Metamaterials）：重点阐述了如何通过人工设计的亚波长结构来操纵电磁波，实现了对光和微波的负折射率、隐身斗篷等颠覆性功能。 第三部分：能源材料的革新与挑战 能源问题的紧迫性驱动着材料科学的飞速发展。本部分专注于下一代能源存储和转换材料： 1. 固态电池技术：系统比较了不同固态电解质（聚合物、氧化物、硫化物）的离子导电性、界面稳定性和循环性能。详细讨论了锂金属负极的枝晶生长抑制策略。 2. 高效光伏材料：聚焦于钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells）的稳定性提升和效率极限，以及串联电池结构的设计优化。 3. 催化材料：探讨了用于燃料电池、电解水制氢（PEC）的高效、低成本非贵金属催化剂的设计原理，特别是单原子催化剂（SACs）在活性位点调控上的突破。 第四部分：生物医学与环境材料 本部分关注材料如何更好地服务于生命科学和可持续发展目标。 1. 生物可降解与生物相容性材料：研究了用于药物缓释系统（Drug Delivery Systems, DDS）和组织工程支架（Scaffolds）的新型聚合物和陶瓷。分析了材料表面微纳结构如何影响细胞粘附和组织再生。 2. 水处理与环境修复材料：重点介绍了高吸附能力的金属有机框架材料（MOFs）和共价有机框架材料（COFs）在重金属离子去除和污染物吸附方面的应用。探讨了光催化降解有机污染物的新型半导体材料。 第五部分：材料的先进表征与计算模拟 先进材料的研发离不开先进的表征手段和精确的理论预测。本章介绍了： 1. 同步辐射与冷冻电镜（Cryo-EM）：如何实现对材料动态过程和复杂生物大分子结构的原子级别成像。 2. 高通量计算与人工智能辅助设计（AI-Driven Materials Discovery）：阐述了密度泛函理论（DFT）、分子动力学模拟（MD）在预测材料结构-性能关系中的作用，以及如何利用机器学习加速新材料的筛选和优化过程。 第六部分：先进制造技术与材料的可持续性 本部分关注材料从实验室走向工业化生产的“最后一公里”以及全生命周期的考量。 1. 增材制造（3D/4D打印）：详细分析了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等技术对金属和陶瓷部件微观结构和力学性能的独特影响。探讨了4D打印中“时间”作为维度被引入的柔性结构设计。 2. 材料循环经济：讨论了关键战略金属（如稀土元素）的回收技术，以及如何设计易于回收和再利用的“绿色”材料体系，以实现制造业的闭环可持续发展。 三、本书的读者定位与价值 《现代材料科学与工程前沿》的深度和广度，使其成为： 高校研究生和博士生的必备参考书，帮助他们迅速掌握研究热点和前沿方法论。 科研机构的专业研究人员，作为跨学科研究的知识储备和灵感来源。 高新技术企业的研发工程师和技术骨干，为产品升级、技术迭代提供坚实的理论支撑和创新思路。 本书不仅是对现有知识的系统梳理，更是对未来材料科学发展方向的深刻洞察和大胆预言。通过阅读本书，读者将能更好地理解和驾驭材料科学这一推动人类社会进步的核心驱动力。

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这本《化工产品手册》的装帧设计简直是灾难性的。封面采用了一种廉价的哑光纸，手感粗糙不说，稍微沾点水渍就留下一块深色的印记，看起来极其不专业。排版方面更是令人发指，字体选择混乱，正文用的是一种老旧的宋体，但图表标题却用了加粗的黑体，字号之间的跳跃感非常突兀，阅读起来毫无节奏感。更别提那些结构图和流程示意图了，线条粗细不一，标注密密麻麻挤在一起，很多关键的化学结构式都因为分辨率太低而模糊不清，我得眯着眼睛才能勉强分辨出某个取代基团的位置。翻阅时，书页间的装订也显得松垮，我才翻了第三次，中间的几页就已经快要脱落了，这哪里是一本应该放在实验室工作台上、需要经常查阅的工具书，简直就像是某个年代久远、印刷质量极差的内部资料汇编，实用性和耐用性都打了负分。对于需要依赖精确图示来理解复杂反应机理的专业人士来说，这种低劣的视觉呈现，极大地降低了查找信息的效率和阅读体验。

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这本书的语言风格和行文逻辑，给我的感觉是多个作者、不同专业背景的人在没有统一审校的情况下拼凑而成。前几章的叙述非常严谨，充满了精确的化学计量和规范的术语使用，读起来颇有权威感。但是，一进入到“工业应用案例分析”这一部分，语言风格突然变得口语化，句子结构松散，甚至出现了明显的语法错误和缩写滥用，比如在一个关于聚合反应动力学的段落中，竟然出现了“那个反应一下就跑起来了”这种表达，专业性荡然无存。更令人困惑的是，不同章节间对同一化学物质的命名习惯竟然不统一，比如A章节称之为“邻苯二甲酸酯”，而C章节却简称为“邻苯二甲酸盐”，这极易在快速阅读时造成混淆，让人不得不频繁地回头查阅定义。这种内部的逻辑分裂和语言质量的不一致，严重损害了整本书的连贯性和可信度，读起来就像是零散的笔记堆砌，而非一部系统性的权威工具书。

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我花了整整一个下午试图从这本书里找到关于新型高分子材料增塑剂的详细数据，结果简直令人抓狂。手册的前三分之一内容似乎还算有些基础的有机化学原理复习，这对于一个已经工作了五年的工程师来说，纯粹是浪费时间，我需要的是最新的、经过市场验证的性能参数对比，比如不同批次产品的热稳定性范围、不同溶剂中的溶解度曲线变化等。然而，这本书提供的数据点极其稀疏，很多表格干脆就是空白或者只列出了理论值，完全缺乏实际的工业应用案例佐证。比如，我急需了解某款特种环氧树脂在超低温环境下的抗冲击性数据，翻遍了相关章节，只有一句笼统的描述“性能优异”，这样的描述在实际的工程决策中毫无价值。感觉这本书的编写者更像是停留在教科书的理论阶段，对实际生产线上对数据精确度和时效性的苛刻要求，完全没有概念，更像是一本学术研究的草稿集，而不是面向工业界的“手册”。

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这本书的索引系统设计得极其反人类，简直是反向操作的典范。通常一本优秀的工具书，索引部分应该能让你在五秒内定位到你需要的特定化合物或反应类型。但《化工产品手册》的索引部分冗长且毫无逻辑可言。它竟然按照首字母的笔画数来排列化学物质的中文名称，这导致了同类物质可能分散在索引的两个完全不相关的区域。更糟糕的是，很多关键术语的交叉引用缺失，比如我查找“催化剂中毒”时，它引导我去了第三章，但真正的详细解析却藏在第九章“过程控制与失活机制”的一个脚注里，而且脚注编号是错乱的。找一个简单的沸点数据，我可能需要先在分子量索引里定位，再根据分子量去查核对表，最后才能找到对应的物理性质页码。这种多层级、非线性的查找路径，极大地消耗了我的耐心和时间，如果我是在紧急情况下需要快速查阅一个应急参数，这本书绝对会让我错过最佳处理时机。

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从内容的新旧程度上判断，我严重怀疑这本书的编撰团队是否进行过任何近期的数据更新。书中引用的很多标准和规范，比如关于安全操作和废弃物处理的部分，明显停留在十年前的版本。现在化工行业对挥发性有机物（VOCs）的排放限制日益严格，书中列出的几项处理工艺参数和推荐的排放浓度限值，在目前的环保法规下是完全不合规的，甚至可能带来法律风险。此外，对于一些近十年内才投入大规模工业应用的新型绿色化学试剂和生物基材料的介绍，书中几乎是只字未提，或者仅用几行文字草草带过，显得非常敷衍。这使得这本书的“手册”功能大打折扣，它更像是一部定格在过去某个时间点的历史文献，对于任何需要紧跟行业前沿、遵循最新安全和环保标准的工程师或技术人员来说，参考价值非常有限，甚至带有误导性。

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