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出版者:中国电力出版社

作者:劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心 组

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:2003-4

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787508311852

丛书系列:

图书标签:

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• 电力工程
• 电工基础
• 安全用电
• 规范操作

好的，为您撰写一本名为《先进材料科学与工程应用》的图书简介。 --- 《先进材料科学与工程应用》图书简介 导论：跨越时代的材料革命 在人类文明的长河中，材料的进步始终是推动技术飞跃的核心驱动力。从新石器时代的石器，到青铜器、钢铁的冶炼，再到现代的半导体和复合材料，材料的每一次重大突破都标志着一个时代的更迭。当前，我们正处于一个以高性能、智能化、多功能化材料为核心的新材料革命前夜。《先进材料科学与工程应用》正是立足于这一时代背景，旨在系统梳理和深入剖析当代前沿材料领域的研究热点、核心原理及其在高端工程中的实际应用。 本书并非一本基础的材料学入门教材，而是面向已具备基础材料科学知识的工程师、科研人员和高年级本科生、研究生，力求提供一个从微观结构到宏观性能的全面、深入且具有前瞻性的视角。我们聚焦于那些正在重塑能源、信息技术、航空航天和生物医学等关键领域的“下一代”材料体系。 第一部分：结构与性能的微观调控（Microstructure and Property Regulation） 本部分深入探讨材料的本质——其微观结构是如何决定其宏观特性的。我们摒弃了对传统材料的泛泛而谈，转而聚焦于高精度控制下的结构设计。 第一章：晶体缺陷工程与本征性能优化 本章详细阐述了位错、孪晶界、晶界在材料塑性、韧性和疲劳寿命中的关键作用。重点介绍如何利用先进的晶体生长技术（如定向凝固、单晶生长）和后处理工艺（如热轧、淬火）来精确调控缺陷的类型和密度，以实现超高强度或超塑性等极端性能。讨论了高熵合金中复杂晶格结构对性能的非线性影响机制。 第二章：纳米尺度的界面控制与表面改性 纳米科学的兴起使得材料性能的主导因素从块体（Bulk）转向了界面（Interface）。本章深入分析了异质结构（如核壳结构、多层膜）的能带匹配、应力耦合对电子和离子传输的影响。内容涵盖了原子层沉积（ALD）在构筑超薄、高均匀性功能层方面的最新进展，以及等离子体刻蚀和离子束辅助沉积技术在实现精密表面功能化中的应用。 第三章：新型复合材料的协同增效机制 复合材料的设计目标是实现组分材料性能的“1+1>2”。本章不再局限于简单的纤维增强体系，而是深入探讨了功能梯度材料（FGM）的理论建模，以及智能复合材料中包含形状记忆聚合物或压电陶瓷的机理。重点分析了基体与增强相之间的界面化学键合强度如何转化为整体的抗冲击、抗蠕变性能。 第二部分：前沿功能材料的创新与应用（Frontier Functional Materials） 本部分是本书的核心，详细介绍和解析当前最炙手可热的几类功能材料，强调其在解决现实工程挑战中的潜力。 第四章：能源转换与存储材料的突破 聚焦于可再生能源和储能领域。在太阳能方面，深入探讨了钙钛矿太阳能电池的结构稳定性问题、缺陷钝化策略及其高效光吸收机制；在电池技术方面，重点分析了固态电解质材料（如LLZO、硫化物）的离子电导率瓶颈与界面阻抗的降低方法，以及高镍三元正极材料的循环稳定性优化。此外，还涵盖了热电材料（如碲化锗锡）的塞贝克系数与导热率的协同调控。 第五章：信息技术与光电子材料的新范式 本章探讨了支撑下一代信息处理和通信的关键材料。内容包括：自旋电子学中的磁性拓扑绝缘体和反铁磁材料的输运特性；在光通信领域，高折射率透明陶瓷与铌酸锂（LN）薄膜的制备及其电光调制效率的提升；以及在显示技术中，量子点（QD）材料的合成控制和光谱纯度的优化。 第六章：智能与自适应材料系统 智能材料能够感知环境变化并做出响应。本章详细介绍了磁致伸缩材料（如Terfenol-D）的磁力学耦合模型，以及用于传感和驱动的压电陶瓷的弛豫效应。更进一步，本书探讨了形状记忆合金（SMA）在微机电系统（MEMS）中的应用，特别是其多相变行为的实时监测技术。 第七章：生物相容性与植入式材料 本部分关注材料与生命系统的接口。深入分析了生物医用金属（如钛合金、镁合金）的腐蚀行为与生物降解速率的精确控制；新型生物活性涂层（如羟基磷灰石）的仿生沉积技术；以及用于药物缓释系统的高分子水凝胶的设计，特别是其在特定pH值或温度下的响应性机制。 第三部分：先进制造技术与性能表征（Advanced Manufacturing and Characterization） 拥有优异的设计理念，必须依赖先进的制造和精确的表征手段才能实现。本部分将理论与实践相结合。 第八章：增材制造（3D打印）中的材料行为 增材制造，尤其是金属激光粉末床熔融（L-PBF）技术，正在改变复杂零部件的制造模式。本章重点研究了高能激光束与粉末颗粒之间的瞬态相互作用，如熔池的动力学行为、快速凝固过程中的枝晶生长与偏析现象。讨论了不同制造参数（扫描速度、激光功率）对最终零件残余应力和孔隙率的影响模型。 第九章：多尺度、多模态表征技术的前沿 材料性能的验证依赖于先进的表征手段。本章不只是罗列设备，而是侧重于如何利用这些工具深入揭示结构-性能关系。内容包括：同步辐射X射线衍射（XRD）在原位应力分析中的应用；高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对原子尺度缺陷的成像与谱学分析；以及利用原子力显微镜（AFM）对材料表面力学、电学特性的局部成像技术。 结语：面向未来的材料设计范式 本书最后总结了材料科学从“试错法”向“数据驱动”和“人工智能辅助设计”转变的趋势。我们探讨了高通量计算、材料信息学（Materials Informatics）在加速新材料筛选和性能预测中的作用。 《先进材料科学与工程应用》旨在为读者提供一个深度聚焦于“性能控制”和“工程实现”的知识框架，推动读者将前沿材料的潜力转化为可靠的工程解决方案。 --- 本书目标读者： 从事高性能合金、陶瓷、聚合物及复合材料研发的高级工程师和技术人员。 航空航天、新能源、生物医疗设备等高科技领域的科研工作者。 材料科学与工程、机械工程、化学工程等相关专业的高年级本科生及研究生。 本书特点： 深度聚焦前沿： 避免冗余的基础理论回顾，直击当前材料领域最活跃、最具挑战性的研究热点。 强调工程转化： 理论分析紧密结合实际的制备工艺和应用瓶颈。 跨学科融合： 整合了物理化学、固态物理、计算模拟和先进制造技术等多学科知识。

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我发现这本书在“故障排查”这一个模块的处理上，逻辑性极强，甚至有些“反直觉”的智慧。很多技术手册只教你“症状”对应“原因”，但这本书的排查思路是采用了一种由宏观到微观、由简单到复杂的系统性排除法。它不鼓励盲目试错，而是先让你确认环境因素、电源供应等最基础的外部条件，然后逐步深入到元器件层面。特别出色的是，它引入了“概率模型”的概念来指导排查顺序，比如，在某个特定的故障现象下，作者会根据历史维修数据指出最有可能发生故障的三个子系统，并给出相应的检测优先级。这种基于经验和数据的决策支持，极大地缩短了现场处理问题的时间。对于我这种常常在现场面对突发状况的人来说，这种结构化的思考框架比单纯的故障代码表有用多了，它教会我如何“像专家一样思考”问题，而不是仅仅知道“答案”。

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这本书简直是业余爱好者和初学者的福音，尤其是在电子技术和电路基础方面，讲解得细致入微。作者并没有直接跳入复杂的设备操作，而是花了大篇幅梳理了基本的电学原理，比如欧姆定律、基尔霍夫定律，甚至连电阻、电容、电感这些基础元件的物理特性和在电路中的作用都讲得非常透彻。我记得有一章专门讲了交流电和直流电的区别，还配了非常直观的波形图，即便是对那些对物理感到头疼的人，也能很容易抓住核心概念。对于我这种想自己动手尝试一些简单电路制作的人来说，这些理论铺垫简直是太重要了，让我明白“为什么”要这么接线，而不是死记硬背操作步骤。书中还穿插了许多生活中的小例子，比如家用电器内部的简单电路结构，这使得枯燥的理论瞬间变得鲜活起来，让人很有代入感。不过，如果有人是想直接学习大型工业设备的维护或高级编程控制，这本书的侧重点显然不是在那里，它更像是一块坚实的地基，让你站得稳才能往上盖楼。总体来说，作为入门级的理论指导，它的价值无可替代，清晰、严谨，让人学得踏实。

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这本书在实际操作流程的描述上，展现出了一种近乎苛刻的严谨性，这对于任何需要执行精确任务的职业来说，都是至关重要的品质。它没有使用那种过于口语化或者含糊不清的描述，而是采用了一种非常规范化的步骤清单形式。比如，在谈到安全操作规程时，作者罗列了大量的“禁止事项”和“必须确认”的清单，这些都带着明确的编号和警告级别标识。我注意到，书中对于不同环境下的操作规范也有细致区分，例如，潮湿环境和干燥环境下的绝缘检测要求，数据指标都精确到了小数点后两位。这种对细节的执着，体现了作者对行业标准的深刻理解和尊重。对于一个新手来说，最大的恐惧就是“不知道自己遗漏了哪个关键步骤”，而这本书提供的流程化指南，几乎可以作为一份随时可以复核的SOP（标准操作程序）。如果你追求的是一丝不苟的工作态度，这本书提供的模板和方法论，绝对值得你仔细揣摩。

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这本书的排版设计和插图质量，给我留下了极其深刻的印象。坦白说，很多技术书籍为了节省成本或者追求内容的堆砌，常常把图文弄得一团糟，让人阅读起来极其费力。但这一本却完全不同，它的版面设计充满了现代感，留白处理得当，文字块之间的呼吸感很强。特别是那些原理图和剖面图，线条清晰锐利，色彩搭配也十分考究，即便是那些结构复杂的机械连接部分，通过精细的分解图也能一目了然。我特别欣赏作者在解释机械配合和紧固件应用时使用的三维示意图，它们比文字描述有效率高出百倍。阅读体验的提升，很大程度上决定了知识的吸收效率，而这本书显然在这方面下了苦功。我甚至觉得，光是把这些图纸和爆炸图仔细研究一遍，对于提升空间想象力和对设备构造的理解，都已经是非常宝贵的学习过程了。这让我觉得，这不仅仅是一本工具书，更像是一本制作精良的工艺画册，让人爱不释手。

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从历史和行业发展脉络的角度来看，这本书提供了一个非常宏观且有深度的视角。它并非仅仅停留在“如何安装”的层面，而是穿插了大量关于不同年代设备技术演进的背景知识。比如，书中对早期继电器控制系统到现代PLC（可编程逻辑控制器）过渡时期的技术瓶颈分析，描绘得生动且富有洞察力。这让我理解了为什么某些老旧设备依然保留着某些看似“落后”的设计——那往往是受限于特定历史时期的材料科学或控制理论发展水平。这种知识的纵深感，极大地提升了阅读的趣味性，不再是单纯的技术手册，而更像是一部行业发展编年史。通过这些历史背景，我能更好地判断当前主流技术路线的优劣，以及未来可能的技术迭代方向。对于那些希望不仅成为操作者，更想成为行业思考者的人来说，这种高维度的解析是极其宝贵的财富。

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