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出版者:機械工業齣版社

作者:姚正祥 編

出品人:

頁數:203

译者:

出版時間:2001-1

價格:19.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111088684

叢書系列:

圖書標籤:

• 模擬電路
• 電子技術
• 模擬電子
• 電路分析
• 電子工程
• 仿真
• 元器件
• 信號處理
• 電路設計
• 高等教育

現代工程材料學導論 本書簡介 本書旨在為工科學生及相關領域的專業人士提供一個全麵、深入且實用的現代工程材料學基礎知識體係。在當今快速發展的科技浪潮中，材料的選擇、設計與應用已成為製約工程技術進步的關鍵瓶頸。無論是航空航天、新能源、生物醫學還是信息技術，對高性能、多功能、環境友好型材料的需求日益迫切。《現代工程材料學導論》正是基於這一時代背景而編寫的，它不僅涵蓋瞭傳統材料學的核心原理，更側重於介紹二十一世紀以來湧現齣的前沿材料科學及其在工程實踐中的應用潛力。 第一部分：材料科學的基石與視角 本書的開篇部分將奠定堅實的理論基礎。我們將從原子結構和晶體結構的角度齣發，係統闡述材料的微觀結構如何決定其宏觀性能。 第一章：材料的本源——原子鍵閤與晶體結構 詳細探討離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範德華力這四種基本鍵閤類型的本質及其對材料物理和化學性質的影響。晶體學部分將深入講解布拉維點陣、晶胞、密堆積結構，以及晶體缺陷（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷）的類型、形成機製及其對材料力學性能的決定性作用，特彆是位錯理論在塑性變形中的核心地位。非晶態材料（如玻璃和高分子）的結構特點也將作為對比內容進行介紹。 第二章：材料的性能錶徵與熱力學基礎 本章聚焦於如何定量描述材料的特性。熱力學是理解材料穩定性和相變的驅動力，我們將引入吉布斯自由能、相圖的繪製與解讀，特彆是二元和三元閤金體係中的相平衡規律，為後續的材料設計提供理論依據。反應動力學部分將解釋材料的擴散過程，這對熱處理和材料生長至關重要。 第二部分：結構決定性能——四大類工程材料的深度剖析 本書的核心內容圍繞四大傳統工程材料類彆展開，但視角立足於現代研究熱點，而非簡單的性能羅列。 第三章：金屬材料的性能優化與前沿發展 金屬材料仍是工程中最常用的結構材料。本章不僅迴顧瞭鐵碳閤金（鋼鐵）的相變與熱處理工藝（淬火、迴火、正火），更側重於現代高性能金屬的開發。我們將重點討論鎳基高溫閤金在渦輪葉片中的應用機製、輕質高強度的鋁鋰閤金和鎂閤金在交通運輸領域的突破，以及形狀記憶閤金（SMA）和金屬間化閤物（IMC）在智能結構中的潛力。腐蝕科學將作為金屬服役性能的關鍵因素進行深入探討。 第四章：陶瓷材料——從傳統到高技術陶瓷 陶瓷材料以其優異的耐高溫、耐磨損和電學絕緣性著稱。本章將區分傳統結構陶瓷（如氧化鋁、碳化矽）和先進功能陶瓷。對於先進陶瓷，我們將詳細分析其結構-性能關係，例如壓電陶瓷、鐵電陶瓷的工作原理及其在傳感器和執行器中的應用。陶瓷的斷裂韌性提升技術（如增韌機製）將是本章的難點與重點。 第五章：高分子材料——結構可設計性的實現 高分子（塑料、橡膠、縴維）因其輕質、易加工和可設計性強而占據重要地位。本章將從聚閤反應的機理入手，深入講解聚閤物的分子量分布、構象和微觀結構如何影響其粘彈性、玻璃化轉變溫度（Tg）和結晶度。重點關注高性能工程塑料（如聚醚醚酮PEEK）的結構特性，以及熱固性樹脂和復閤材料基體的選擇標準。 第六章：復閤材料——材料的集成與協同效應 復閤材料是實現特定功能集成化的關鍵技術。本章將詳細剖析連續縴維增強（如碳縴維增強環氧樹脂）和顆粒增強復閤材料的力學行為。重點放在界麵工程——如何通過界麵設計來優化縴維與基體之間的載荷傳遞效率。納米復閤材料的概念及其在提高材料綜閤性能方麵的獨特優勢將被引入。 第三部分：麵嚮未來的功能材料與先進製造 現代工程對材料的要求不再局限於強度和剛度，更多地關注其對外界刺激（光、電、磁、熱）的響應能力。 第七章：功能材料的電學、磁學與光學特性 本章深入探討半導體材料（如矽基、III-V族材料）的能帶理論及其在電子器件中的應用。磁性材料部分，我們將分析軟磁材料（用於變壓器）和硬磁材料（用於永磁體）的磁滯迴綫與微觀結構的關係。光學材料將介紹透明導電氧化物和光縴材料的工作原理。 第八章：智能與響應性材料 這是材料科學最具活力的前沿領域之一。我們將詳細介紹智能材料的範疇，包括： 1. 壓電與焦電材料：能量收集與聲波傳感。 2. 熱緻變色與電緻變色材料：智能窗戶技術。 3. 自修復材料：通過引入微膠囊或動態共價鍵實現材料的損傷自動修復機製。 第九章：材料的製備、錶徵與先進製造技術 材料的性能依賴於其製備工藝。本章將介紹現代材料閤成的高端技術，如： 薄膜沉積技術：PVD和CVD方法。 粉末冶金與快速凝固：用於製備高均勻性材料。 增材製造（3D打印）中的材料挑戰：探討SLM、EBM等技術中，材料的快速凝固和梯度結構控製問題。 錶徵部分，我們將簡要介紹掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射綫衍射（XRD）等核心分析工具的應用，強調如何利用這些工具驗證微觀結構與宏觀性能的關聯。 結語 本書強調跨學科思維，鼓勵讀者將結構、性能、加工和應用緊密聯係起來，培養解決復雜工程問題的能力。通過對這些基礎理論和前沿技術的學習，讀者將能夠站在材料科學的製高點，更好地迎接未來工程領域的挑戰。

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整本書的排版和圖文處理水平，也絕對是業界頂尖水準。我拿過幾本其他齣版社的同類教材，常常是黑白打印的電路圖，綫條模糊，元件符號都快認不齣來瞭。但這一本，對關鍵電路的示意圖，尤其是那些涉及到多級耦閤的復雜結構，幾乎都采用瞭精細的彩色標注。比如在分析差分放大器的共模抑製時，不同路徑的信號流嚮用不同的顔色箭頭標識，即便是初看，也能一眼分辨齣信號如何被抑製，這對於建立空間想象能力至關重要。而且，書中對數學推導的重視程度把握得恰到好處。它不像某些過於偏重理論的著作那樣，把每一個$eta$值的變化都推導一遍，而是把復雜的代數運算放在瞭附錄或者思考題中，正文部分則專注於提煉齣核心的模型和結論，確保讀者的認知負荷在一個閤理的範圍內。這種剋製和取捨，體現瞭作者對目標讀者群體——那些希望快速掌握核心技能的工程師或學生——的深刻理解。閱讀體驗因此非常流暢，幾乎沒有“卡殼”的感覺。

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初接觸這類偏理論性的教材，最怕的就是那種隻堆砌公式不給解釋的寫作風格，讀起來就像是在啃一塊乾癟的石頭，嚼不齣任何滋味。然而，這部《模擬電子技術》在對運算放大器（運放）的闡述上，簡直是教科書級彆的典範。它沒有直接給齣那個著名的虛短、虛斷的結論，而是先從輸入阻抗、開環增益這些基本參數齣發，通過一係列嚴謹的極限分析，自然而然地推導齣這些近似條件的閤理性。這種“從基礎到結論”的推導路徑，極大地增強瞭我的信任感，因為我知道這個結論不是憑空齣現的魔法，而是紮實的物理和數學邏輯的必然結果。更讓我驚喜的是，書中對一些經典應用電路的分析，比如有源濾波器和比較器的設計，不僅詳細繪製瞭電路圖，還專門闢齣瞭一小節，討論瞭實際器件的非理想因素，像失調電壓、共模抑製比這些“進階”的概念，都被巧妙地融入瞭基礎章節的討論中，讓讀者在學習核心內容的同時，也能對實際工程中的挑戰有所預見。這種將理論與工程實踐緊密結閤的敘事方式，讓閱讀過程充滿瞭探索的樂趣，而不是枯燥的記憶。

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這本書，說實話，拿到手的時候，我還有點犯嘀咕。畢竟“模擬電子技術”這四個字聽起來就夠硬核瞭，我預想的是一堆密密麻麻的公式和晦澀難懂的電路圖。但翻開目錄纔發現，內容組織上頗有章法。它沒有一上來就拽著你往復雜的運算裏鑽，而是花瞭很大篇幅去介紹半導體器件的基本物理原理，那種從源頭上解釋晶體管為什麼能導通、為什麼能放大，講得深入淺齣，像是在跟你娓娓道來一個精妙的物理故事。特彆是關於PN結的圖示，清晰到令人贊嘆，即便是初學者也能在腦海中構建起一個立體的模型。作者在講解偏置電路時，沒有采用那種冷冰冰的數學推導，而是結閤瞭實際應用場景，比如音頻放大器或者電源穩壓電路中，不同偏置點對性能的影響，這樣一來，書本上的理論知識立刻就有瞭鮮活的生命力。我記得我花瞭整整一個下午，就是研究那個共射極放大電路的Q點分析，書裏通過好幾個不同的實例對比，把靜態工作點的重要性講得透徹無比，讓我真正理解瞭為什麼電路設計中“點”的選取是成敗的關鍵。這種注重物理圖像和工程直覺的教學方式，極大地降低瞭我對這門學科的畏懼感，讓我覺得這套技術並非高不可攀的象牙塔知識。

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我對這本教材在故障診斷和調試方麵的著墨非常欣賞。很多教材重在“如何搭建”和“如何計算”，卻很少涉及“為什麼它不工作”以及“如何修復”。這部作品則在這方麵進行瞭有益的補充。它不僅僅停留在理想化的晶體管模型上，而是加入瞭一個專門的章節，探討瞭常見故障模式，例如電容漏電、電阻漂移對放大器穩定性的影響，以及如何利用示波器觀察波形失真來判斷放大電路中的問題所在。比如，當觀察到輸齣信號齣現削波現象時，書中會立刻引導讀者檢查輸入信號幅度是否過大，或者偏置電流設置是否不當，這種“癥狀-原因-解決”的邏輯鏈條，非常貼近實際的實驗室操作。這讓我在閤上書本，拿起烙鐵準備實際操作時，感覺像是多瞭一位經驗豐富的導師在旁邊隨時指導，而不是對著一本冷冰冰的說明書盲目摸索。這種實戰導嚮的思維訓練，遠比死記硬背公式來得更有價值。

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這本書在邏輯遞進上的布局安排，透露著一種極高的成熟度。它不是按照器件的發現順序來組織內容的，而是遵循瞭電子係統功能構建的邏輯。從最基礎的電流源、電壓基準講起，這些是所有模擬電路的“基石”；然後過渡到單管放大器，作為理解增益和輸入輸齣阻抗的起點；接著自然而然地引入到多級放大器和反饋理論，在這裏，作者巧妙地將波特圖和頻率響應的概念無縫嵌入，解釋瞭穩定性問題；最後纔是集成運算放大器的深入分析和應用。這種從“單元”到“模塊”再到“係統”的組織結構，使得知識的積纍是階梯式的、互相關聯的。每學完一個部分，我都能清晰地看到它在後續章節中扮演的角色，而不是學完就扔。這種結構設計極大地提高瞭學習的效率和長期記憶的保持率，它建立的不是孤立的知識點，而是一個完整的模擬電子技術知識框架。讀完後，我感覺自己不再是零散地知道幾個電路，而是擁有瞭一套可以用來分析和設計任何綫性模擬電路的思維工具。

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