冶金工程概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中南大学

作者:张训鹏 编

出品人:

页数:191

译者:

出版时间:2005-8

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810611275

丛书系列:

图书标签:

• 冶金工程
• 金属材料
• 材料科学
• 冶金原理
• 金属热处理
• 金属材料基础
• 铸造
• 锻造
• 材料工程
• 金属加工

书名：现代材料科学基础 作者：[此处可填写虚拟作者姓名，例如：张伟、李明] 出版社：[此处可填写虚拟出版社名称，例如：蓝天科技出版社] 出版日期：[此处可填写虚拟日期，例如：2023年10月] --- 现代材料科学基础：构建未来世界的基石 内容简介： 《现代材料科学基础》是一部全面、深入探讨当代材料科学前沿知识的权威性著作。本书旨在为材料工程、化学、物理学以及相关交叉学科的本科生、研究生以及专业研究人员提供一个坚实的理论框架和广阔的实践视野。我们不再局限于单一的材料类别，而是将视角扩展到信息技术、能源存储、生物医学、航空航天等高新技术领域对新材料的迫切需求之上，系统阐述了从原子尺度到宏观性能的完整链条。 本书的撰写秉承“基础决定上层建筑”的理念，首先从微观结构与性能之间的内在联系入手，为读者建立起材料科学的核心认知。我们首先回顾了晶体结构、晶体缺陷理论，这些是理解金属、陶瓷和高分子材料宏观力学、导电性和热学特性的基础。随后，我们将重点转向电子结构与性能的调控。这部分内容详细剖析了能带理论在半导体、导体和绝缘体中的应用，并引入了固态物理学的最新进展，解释了如何通过掺杂、缺陷工程和应变工程来精确控制材料的电学、光学和磁学特性。例如，对于半导体材料，我们不仅讨论了硅基器件的原理，更深入探讨了III-V族化合物半导体（如砷化镓、氮化镓）在光电子和高频电子学中的独特优势，以及它们在新型异质结结构中的应用前景。 在结构陶瓷与先进复合材料章节，本书强调了材料的极端环境适应性。我们不再仅仅停留在氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）的传统介绍上，而是着重分析了非氧化物陶瓷，如碳化硅（SiC）和氮化硅（Si3N4），在高温、高压和强腐蚀环境下的失效机制与增韧技术。特别是，本书系统地梳理了先进复合材料的设计原则，包括纤维增强复合材料（如碳纤维增强环氧树脂、陶瓷基复合材料CMC）的界面化学、微观力学建模以及多尺度模拟方法。读者将了解到如何通过精确控制纤维排布、基体材料选择和固化工艺，实现材料性能的协同增强，这对于航空发动机叶片和高强度结构件的开发至关重要。 高分子材料的论述超越了传统的塑料和橡胶范畴。本书深入探讨了功能性高分子的设计与合成。我们详细介绍了共轭聚合物在有机发光二极管（OLED）和有机光伏（OPV）中的应用，重点分析了分子链结构、聚集态结构与载流子迁移率之间的复杂关系。此外，对于生物相容性高分子和可降解聚合物，本书从聚合物的拓扑结构（如星形、刷形聚合物）和超分子自组装的角度，阐释了其在药物缓释系统和组织工程支架中的潜力。 能源材料是本书的重点突破领域之一。在储能技术方面，我们全面对比了锂离子电池的当前瓶颈（如能量密度、安全性、循环寿命）与下一代技术路线。除了固态电解质的材料体系设计，本书还详细论述了新型正负极材料（如高镍三元材料、硅基负极、锂金属负极）的表面改性与界面化学调控策略。对于电化学储能的另一个重要分支——超级电容器，我们分析了赝电容材料（如金属氧化物、导电聚合物）和双电层电容器（如活性炭）的工作原理及其在快速充放电应用中的性能优化。 在磁性材料与智能材料部分，本书聚焦于信息存储和传感技术的核心。我们不仅讲解了传统铁氧体和稀土永磁体的基本原理，更深入探讨了薄膜磁性材料（如巨磁阻GMR、隧道磁阻TMR材料）在磁阻式随机存取存储器（MRAM）中的应用。对于智能材料，例如形状记忆合金（SMA）和压电材料，本书阐述了其应力诱导马氏体转变和电场驱动的本构关系，并结合实例展示了它们在精密驱动和无损检测中的独特功能。 材料的制备与表征技术是连接理论与实践的桥梁。本书精选了当前最先进的制备技术，包括但不限于原子层沉积（ALD）、化学气相沉积（CVD）在薄膜生长中的精确控制能力；熔融纺丝、静电纺丝在纳米纤维制备中的应用；以及增材制造（3D打印）技术对复杂结构材料设计能力的革命性影响。在表征部分，我们强调了多尺度、多模态表征的重要性，系统介绍了高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、同步辐射光源下的X射线衍射/散射技术，以及原位/动态测试技术，这些工具如何帮助科学家“看到”材料在真实工作条件下的结构演变和性能变化。 《现代材料科学基础》致力于培养读者系统分析、解决复杂材料问题的能力。通过严谨的物理化学原理、前沿的工程应用案例以及对未来技术趋势的预测性分析，本书力求成为材料领域研究者和工程师手中不可或缺的工具书和参考手册。它不仅仅是一本教科书，更是对如何通过材料创新驱动未来科技进步的深刻思考与实践指南。 核心主题涵盖： 1. 晶体缺陷与材料塑性/脆性机制。 2. 能带理论、半导体异质结与光电器件原理。 3. 高熵合金、金属间化合物的构效关系。 4. 纳米结构对材料力学性能的影响（Hall-Petch效应的修正）。 5. 先进复合材料的界面工程与微力学模型。 6. 锂离子电池、燃料电池的关键电极材料设计。 7. 功能性高分子（导电、生物医用）的分子设计。 8. 增材制造中材料的熔化、凝固与残余应力控制。 ---

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这本书的行文风格在严肃中带着一股低调的自信。它不像一些教科书那样板着面孔，而是通过恰到好处的专业术语的穿插，营造出一种“知者自知”的氛围。我尤其喜欢作者在讲解一些历史性技术革新的部分时，会穿插进去一些历史背景的介绍，比如早期火法冶炼技术的演变，以及某位重要科学家的贡献。这使得枯燥的工艺流程变得有血有肉，充满了人文关怀。这种叙事方式的运用，让读者在学习技术原理的同时，也能感受到整个冶金工程学科是如何在人类文明进程中一步步发展壮大的。它让我意识到，冶金绝不仅仅是简单的烧矿取金属，而是一门融合了化学、物理、材料科学和工程学的复杂艺术。读完后，我感觉自己对“材料的诞生”有了一种更深层次的敬畏和理解，这远远超出了一个单纯的技术手册所能给予的价值。

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我个人感觉这本书在“前沿技术追踪”方面做得略显保守。大部分内容都聚焦于成熟、经典的冶金工艺和理论基础，这固然保证了知识的稳固性和适用性，对于打牢地基至关重要。然而，作为一个身处快速发展行业的从业者，我非常期待能看到更多关于新一代材料，比如高熵合金的制备挑战、增材制造（3D打印）在金属零部件生产中的潜力与限制，或是绿色冶金（如氢冶金、生物冶金）的最新研究进展。虽然在接近尾声的章节中简要提及了这些方向，但篇幅相对较短，更像是点到为止的介绍，缺乏深入的案例分析和技术瓶颈的探讨。如果作者能增加一个专门的“未来展望”或“新兴技术”章节，用更具批判性的眼光去审视这些新兴领域，这本书的价值将得到进一步的提升，使其成为一本真正面向未来的参考书，而不仅仅是经典工艺的集大成者。

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这本书的排版和装帧绝对是业界良心。纸张的选择很有质感，即便是长时间的阅读和反复翻阅，也不会轻易留下折痕或污渍。最值得称赞的是其丰富的插图和流程图。在描述像连铸、连轧这样动态且复杂的连续化生产过程时，作者提供的三维示意图简直是神来之笔，那些箭头、色块的运用，瞬间将一个抽象的工艺流程具象化了。我发现自己经常在读完一段文字描述后，立刻转向图表来确认理解，这种图文互补的叙述方式，极大地降低了信息过载带来的疲劳感。尤其是对不同炉型的结构剖析图，细节刻画得非常到位，几乎可以让人想象出熔池内部的流动状态。这套书在视觉传达上做得非常出色，看得出来出版方在制作和审校环节投入了巨大的精力，保证了专业信息传递的准确性和高效性。

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说实话，这本书的阅读体验有点像在攀登一座知识的高峰，每爬升一个高度，眼前的视野就开阔一分，但过程确实需要下一番苦功夫。我印象最深的是关于有色金属冶炼的部分，内容极其详尽，涉及到了从原料预处理到最终产品精炼的每一个关键步骤，尤其是对那些非主流但同样重要的金属如钛、锆的提取工艺，都有着深入独到的见解。作者在论述这些技术路线时，似乎对工业上的成本控制和环境影响也有着充分的考量，这使得这本书不仅仅是停留在“怎么做”的层面，更上升到了“为什么这样做”和“如何做得更好”的哲学高度。不过，对于零基础的读者来说，某些章节的跳跃性可能会稍微大一些，例如在讲解电化学分离原理时，如果读者对基础电化学知识不够熟悉，可能会感到有些吃力。这或许是专业深度带来的必然代价，但如果能在关键的复杂公式旁增加更详细的步骤推导或者小型的“知识点回顾”模块，对学习者会更加友好。

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这本书的封面设计确实很吸引人，那种深沉的墨绿色调配上烫金的字体，一下子就给人一种厚重、专业的历史感。我刚拿到手的时候，就忍不住翻了翻目录，内容编排得相当有条理，从最基础的矿物学基础讲起，层层递进，一直深入到金属材料的性能分析和应用。作者的语言功底很扎实，尤其是在描述那些复杂的晶体结构和相变过程时，没有用过多晦涩难懂的术语，而是巧妙地穿插了生动的比喻和图示，让人感觉即便是初次接触这个领域的人也能抓住核心脉络。我特别欣赏其中关于热力学和动力学在冶金过程中的应用那一章节，作者不仅给出了理论公式，还结合了实际工业生产中的案例进行解析，比如如何通过精确控制温度和冷却速率来优化钢材的力学性能，这种理论与实践紧密结合的写法，极大地提升了阅读的参与感和学习的效率。总的来说，这本书的整体风格偏向于严谨的学术探讨，但同时又保持了极佳的可读性，非常适合作为专业入门或进阶参考。

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