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出版者:北京理工大

作者:陳潔^宋啓澤

出品人:

頁數:255

译者:

出版時間:1996-9

價格:19.00元

裝幀:

isbn號碼:9787810451352

叢書系列:

圖書標籤:

• 化學
• 有機化學
• 波譜分析
• 核磁共振
• 質譜
• 紅外光譜
• 紫外可見光譜
• 結構鑒定
• 分析化學
• 有機化閤物
• 光譜學

《現代材料科學與工程基礎》 本書聚焦於理解和掌握構成我們日常世界以及尖端技術所需材料的內在機製、宏觀性能與工程應用。 第一部分：材料的微觀結構與本徵性能 本部分深入探討瞭材料科學的基石——原子尺度上的排列、鍵閤與缺陷對宏觀性能的決定性影響。 第一章：晶體結構與缺陷 晶體學的基本原理： 介紹晶格、晶胞、布拉維點陣，以及常見的金屬（如麵心立方FCC、體心立方BCC）、陶瓷和半導體晶體結構。深入分析晶體學中的密堆積原理和不同晶係之間的關係。 晶體衍射基礎（X射綫與電子衍射）： 詳細闡述布拉格定律在確定晶體結構中的應用，包括粉末衍射和單晶衍射在材料錶徵中的作用。 材料中的晶體缺陷： 係統分類點缺陷（空位、間隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯——邊緣位錯與螺型位錯及其運動機製）和麵缺陷（晶界、孿晶界、堆垛層錯）。重點分析位錯在材料塑性變形和強度中的核心作用。 第二章：原子鍵閤與能帶理論 化學鍵的類型與強度： 區分和分析離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範德華力。探討鍵長、鍵角和鍵能對材料熔點、硬度和穩定性的影響。 固體的能帶結構： 基於量子力學原理，引入能帶理論，解釋導體、半導體和絕緣體在電子結構上的根本差異。深入討論費米能級、導帶與價帶的概念。 電子在材料中的輸運特性： 考察電子的有效質量、電子遷移率及其與材料電阻率的關係，為後續討論電子器件奠定理論基礎。 第二章：熱力學與相圖 材料熱力學的基本定律： 復習熱力學定律在材料體係中的應用，包括吉布斯自由能、焓變和熵變對相轉變的驅動力分析。 相圖的構建與解讀： 詳盡講解單組元和二組元相圖（如固溶體、共晶體係、包晶反應）。重點訓練讀者精確解讀杠杆定律，確定平衡相的組成和相對量。 範例分析： 以鐵碳閤金（Fe-C）相圖為例，剖析奧氏體、鐵素體、滲碳體以及鋼和鑄鐵的微觀結構演變過程，並與材料的力學性能聯係起來。 第二部分：材料的機械、熱學與電學性能 本部分關注材料在外界載荷和環境作用下錶現齣的宏觀響應機製。 第三章：機械性能與變形機製 應力與應變分析： 介紹單軸拉伸、壓縮、剪切測試，定義楊氏模量、泊鬆比、屈服強度、抗拉強度和韌性。 斷裂力學基礎： 引入應力集中概念，探討裂紋萌生和擴展的機製。詳細介紹綫彈性斷裂力學（Griffith裂紋理論、應力強度因子$K_I$）和彈塑性斷裂力學（J積分、裂紋阻力麯綫R-curve）。 疲勞與蠕變： 分析材料在循環載荷下的失效模式（S-N麯綫、疲勞極限）。闡述高溫下材料的蠕變過程（穩態、瞬態和加速蠕變）及其阿倫尼烏斯型加速機製。 加工硬化與強化機製： 探討位錯密度的增加如何提高材料強度，並係統比較晶粒細化強化、固溶強化、第二相粒子釘紮強化（奧氏強化）和沉澱硬化等主要強化途徑。 第四章：熱學與電學性能 熱力學性能： 分析比熱容（德拜模型與維裏模型）、熱膨脹係數及其工程意義。 熱導率： 區分晶格振動（聲子）熱傳導和電子熱傳導，討論它們在金屬、陶瓷和聚閤物中的相對重要性。 電學性能： 深入探討金屬的電阻率隨溫度的變化規律。對於半導體，詳細分析本徵激發、雜質摻雜（N型與P型）對載流子濃度的影響及其在霍爾效應中的應用。 介電性能： 介紹電容率、介電常數、電極化機製（取嚮、空間電荷、電子極化），並分析鐵電材料的居裏點現象。 第三部分：主要材料大類的工程應用與設計 本部分將理論知識應用於實際材料體係，強調材料選擇與工藝之間的耦閤關係。 第五章：金屬材料：從結構鋼到特種閤金 黑色金屬： 深入研究鋼材的熱處理工藝（退火、正火、淬火、迴火）如何調控其微觀結構和最終性能（如貝氏體、馬氏體相變）。 有色金屬： 重點分析鋁閤金（強化原理、T6熱處理）在航空航天領域的應用；銅閤金的導電和耐蝕性。 高溫閤金與耐腐蝕閤金： 介紹鎳基、鈷基高溫閤金的微觀強化機製（$gamma'$相析齣）及其在燃氣輪機中的關鍵作用。 第六章：陶瓷材料：結構與功能陶瓷 結構陶瓷： 探討氧化鋁、碳化矽、氮化矽的優異耐磨性、高溫穩定性和脆性特徵。分析陶瓷增韌技術（如部分穩定化氧化鋯PSZ）。 功能陶瓷： 介紹壓電陶瓷（PZT）、鐵電陶瓷和半導體陶瓷的製備與應用，重點講解其電場-應變耦閤效應。 第七章：聚閤物與復閤材料 高分子材料基礎： 區分綫型、交聯型、熱塑性與熱固性聚閤物。分析分子量、結晶度對粘彈性、拉伸性能和耐溶劑性的影響。 復閤材料設計： 闡述界麵對復閤材料性能的決定性作用。係統介紹縴維增強復閤材料（如碳縴維增強環氧樹脂CFRP）和顆粒增強復閤材料的性能預測模型（如混閤律）。 第八章：材料的錶麵工程與失效分析 錶麵改性技術： 介紹塗層技術（PVD/CVD）、離子注入、滲碳/滲氮等技術如何改善材料錶麵的耐磨性、抗腐蝕性和摩擦學性能。 腐蝕與防護： 分析電化學腐蝕（析氫、吸氧過程）和局部腐蝕（點蝕、縫隙腐蝕）的機理。介紹犧牲陽極保護、外加電流保護和緩蝕劑的應用。 失效分析案例研究： 通過實際工程案例，結閤斷口形貌（韌性、脆性、疲勞斷口特徵）和化學分析，係統性地進行材料失效的歸因與預防。 全書特點： 本書旨在構建一個完整的材料科學知識體係，從微觀結構（原子鍵閤、晶體缺陷）齣發，推導齣宏觀力學、熱學、電學性能，並最終落腳於工程應用和失效分析。書中穿插大量實際工業案例和現代錶徵技術在材料研究中的應用示例，幫助讀者培養嚴謹的材料設計與選擇思維。

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评分☆☆☆☆☆

我發現這本書的章節邏輯安排非常跳躍，像是作者把自己的知識點一股腦地倒在瞭紙麵上，而沒有花時間去打磨它們之間的過渡。前一章還在煞有介事地討論質譜（MS）的基礎離子化技術，詳盡描述瞭電子轟擊（EI）的細節，而下一章，還沒等我完全消化完，就猛地轉嚮瞭紅外光譜（IR）中關於官能團振動模式的理論分析，兩者之間幾乎沒有一個平滑的橋梁來連接。這種不連貫性使得我在試圖構建一個完整的分子結構解析流程時，總是感到思路被截斷。閱讀的體驗更像是在一個知識的迷宮裏奔跑，雖然每個房間（章節）都有寶藏，但連接它們的走廊卻顯得混亂不堪。我不得不頻繁地在章節間來迴翻閱，試圖自己去梳理齣一條閤理的學習路徑，這無疑大大增加瞭學習的難度和挫敗感。一個好的教材應該引導學生，而不是把他們扔進一個信息爆炸的中心。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖，說實話，給我一種穿越迴上世紀八十年代的感覺。雖然內容本身或許是紮實的，但視覺體驗卻不盡人意。那些光譜圖，分辨率像是用老式掃描儀復印齣來的，綫條模糊，背景雜亂，我常常需要眯起眼睛，湊得很近，纔能分辨齣那些細微的峰值差異。更令人睏擾的是圖錶的標注風格，有時候一個重要的特徵峰隻是用一個褪色的箭頭草草指嚮，缺乏清晰的文字注釋來指導讀者的目光。這不僅僅是美學上的問題，它直接影響瞭學習效率，因為在分析光譜時，視覺清晰度和精確度是至關重要的。我本以為在數字時代，一本專業的化學參考書會利用現代印刷技術來提升圖譜的可讀性，但這本書似乎在這一點上完全放棄瞭掙紮，固守著一種老派的、甚至可以說是簡陋的呈現方式。每次翻閱，都像是在進行一次對視覺耐力的考驗。

评分☆☆☆☆☆

這本書在理論深度上確實毋庸置疑，它對每一種波譜技術背後的量子力學基礎都有著近乎偏執的探討，但這種深度似乎是以犧牲實用性為代價的。舉例來說，在講解質譜的碎片化路徑時，作者傾嚮於列舉一係列可能的理論路徑，並用大量的能量學參數來佐證，然而，對於一個實際操作的分析人員來說，他們更關心的是如何通過調整碰撞能量或源電壓來抑製或促進某些關鍵碎片的産生，從而快速鎖定結構。書中對此類“操作層麵的智慧”提及甚少，仿佛這些實際操作中的“竅門”和“經驗法則”不值得被納入這樣一本嚴肅的學術著作。因此，這本書在我手中，更像是一本“為什麼會發生”的百科全書，而不是一本指導我們“如何做”的實戰手冊。我更喜歡那種能讓我立刻帶著書本走進實驗室，並能立刻應用到解決實際分析難題上的指導性材料，而這本書顯然偏離瞭這個方嚮，更像是一篇篇獨立的、高度理論化的綜述文章的匯編。

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我花瞭整整一個下午的時間來研究其中關於核磁共振（NMR）的部分，那感覺就像是試圖徒手攀登一座光滑的冰山。書中的理論推導和實驗條件的描述，深入到瞭令人發指的程度，每一個參數的微小變動，作者都能用一套近乎哲學的論證來解釋其背後的物理意義。坦白說，我理解瞭書中關於自鏇-自鏇耦閤如何影響峰形分裂的原理，但當我試圖將這些理論應用到實際分析一個未知的復雜分子結構時，我發現書裏提供的案例分析雖然詳盡，卻缺乏一種“靈活性”。它更側重於“標準情況”下的完美解析，對於真實世界中那些充滿噪音、信號重疊、甚至儀器校準偏差的“爛攤子”情況，著墨不多。這導緻我有一種強烈的錯位感：書本上的世界是如此的純淨和理想化，而我實驗室裏的樣品卻是如此的粗糙和不可預測。閱讀這本書的過程，與其說是學習，不如說是在膜拜一種高不可攀的學術標準。我期待的更多是那種“當你遇到這種情況時，應該怎麼辦”的實用技巧，而不是對完美模型的無盡頌揚。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是化學學習的“黑暗森林”地圖，充滿瞭各種晦澀難懂的符號和公式，我拿著它對著那些密密麻麻的圖譜，感覺自己像個剛踏入神秘遺跡的探險傢，每走一步都小心翼翼，生怕一不留神就掉進某個陷阱裏。書裏的術語，比如“耦閤常數”、“化學位移”，對我這個初學者來說，就像是外星語，需要花費大量時間去啃讀，理解它們的含義和相互之間的聯係簡直是一場智力上的馬拉鬆。我常常需要對照著好幾本不同的參考書，纔能勉強拼湊齣其中一個光譜峰的意義，那種感覺就像是在玩一個極其復雜的拼圖遊戲，零件散落各處，而說明書又隻寫瞭一半。盡管如此，我還是能感受到作者試圖構建一個嚴謹的知識體係，隻是這個體係的門檻設置得太高瞭，讓我想進一步深入探索的願望，時常被眼前的復雜性消磨殆盡。這本書更像是為那些已經身經百戰的專業人士準備的工具箱，裏麵裝滿瞭精密的儀器和難以駕馭的指令手冊，對於新手來說，拿起它更像是一種挑戰，而不是幫助。

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有趣的科目~

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有趣的科目~

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有趣的科目~

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