无机材料物理性能

无机材料物理性能 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社 作者:宁青菊 出品人: 页数:304 译者: 出版时间:2006-1 价格:34.00元 装帧:简裝本 isbn号码:9787502579166 丛书系列:
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  • 无机材料
  • 物理性能
  • 材料科学
  • 固体物理
  • 晶体学
  • 热力学
  • 电学性质
  • 磁学性质
  • 光学性质
  • 材料工程
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具体描述

本书是高等学校教材之一,本书系统地阐述了无机非金属材料的各种物理性能,包括无机材料的受力形变、脆性断裂与强度、热学、光学、电导、介电、压电和磁学等性能。这些性能基本上都是各个领域在研制和应用无机非金属材料中,对它们提出来的一系列技术要求,即所谓材料的本征参数。本书主要介绍上述各类本征参数的物理意义、单位以及这些参数在实际问题中所处的地位或应用;各种重要性能的原理及微观机制;这些性能参数的来源,即性能和材料的组成、结构和织构的关系;各性能之间的相互制约与变化规律。

  本书论述了无机非金属材料的各种物理性能的基本概念、基本理论及应用。主要涉及的内容有无机材料的物理基础,材料的弹性形变、塑性形变,脆性断裂的原因及改善脆性的措施,热膨胀、热导及电导等的基本物理量,各种载流子对电导的影响,介电材料的极化机制、介电损耗和电击穿,铁电性和压电性,物质中磁现象的根源,磁学和电学基本物理量的区别与联系,磁性材料的物理效应及应用,光在材料中传播的各种现象及机理以及在传播时表现出的性能,材料的腐蚀机理、腐蚀引起性能的变化及腐蚀最小化的方法等。

  本书内容广泛,深入浅出,图文并茂,可作为高等学校材料学科相关专业的本科生和研究生教材或教学参考书,也可供从事材料及相关领域的科研人员学习参考。

好的,下面是为您准备的一份关于《无机材料物理性能》的图书简介,内容经过精心组织,力求详实且避免提及该书本身。 --- 图书简介:现代先进功能材料的结构、性质与应用前沿 聚焦:从微观结构到宏观功能 本书旨在深入探讨当代材料科学与工程领域中,一类具有颠覆性潜力的先进功能材料。我们聚焦于这些材料独特的物理特性,以及这些特性如何与它们的原子排列、晶体结构以及电子态紧密相关。不同于传统的宏观性能描述,本书采用跨学科的视角,将凝聚态物理、固体物理化学以及材料工程学深度融合,为读者构建一个理解材料从微观到宏观行为的完整框架。 第一部分:基本原理与前沿表征技术 本部分首先奠定了理解材料物理性能的理论基础。我们将从晶体学的基本概念入手,详细阐述点缺陷、线缺陷、面缺陷等晶体结构对材料整体性能的决定性影响。随后,深入探讨电子结构理论,重点解析能带理论、费米面、以及不同类型材料(金属、半导体、绝缘体)的电子输运机制。 在表征技术方面,本书详尽介绍了现代材料物理分析手段。这包括但不限于:高分辨透射电子显微镜(HRTEM)在原子尺度成像中的应用、X射线衍射(XRD)和中子衍射在结构解析中的精确性、以及同步辐射光源如何揭示材料在极端条件下的瞬态行为。此外,我们还讨论了光谱学方法,如拉曼散射、X射线光电子能谱(XPS)和吸收光谱,如何精准地定位元素价态和化学键合信息,从而建立结构与性能间的直接联系。 第二部分:热力学与动力学行为 材料的性能并非静态的,它们对温度、压力等环境因素极为敏感。本书的第二部分深入剖析了热学和动力学过程。 在热学性能方面,我们将详细讨论晶格振动(声子)在热传导和热容中的作用。重点分析了具有超低热导率的新型热电材料和热障材料的微观设计策略。对于热膨胀,我们考察了各向异性结构如何导致复杂的应力响应,这对于精密光学元件和航天热防护系统至关重要。 动力学行为部分,着重于扩散、相变和弛豫过程。我们探讨了在离子导体中,离子迁移的势垒和路径;在形状记忆合金中,马氏体相变的驱动力和滞后现象;以及在非晶和玻璃态材料中,亚稳态的形成和慢动力学行为。这些动力学研究对于理解材料在长期服役条件下的可靠性和稳定性至关重要。 第三部分:电、磁与光学特性深度剖析 本部分的焦点集中于构成现代电子学、信息技术和能源转换核心的功能性物理性质。 电学特性: 我们详细研究了半导体材料的掺杂效应、载流子输运的霍尔效应测量,以及介电响应的本征机制。特别关注了铁电材料的极化反转、畴壁运动及其在存储器件中的应用潜力。此外,对于导电聚合物和石墨烯等二维材料的电子特性,也进行了详尽的讨论,包括它们的狄拉克锥结构和独特的电荷载流子行为。 磁学特性: 本章全面梳理了从顺磁性到铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的物理起源。深入分析了磁畴的形成、磁各向异性、以及磁化过程中的磁滞回线。重点讨论了巨磁阻效应(GMR)和隧道磁阻效应(TMR)在自旋电子学器件中的应用,以及新型拓扑磁性材料的探索。 光学特性: 本部分覆盖了材料与电磁波的相互作用。从吸收、反射和透射的理论模型出发,详细阐述了晶体光学、双折射现象和非线性光学效应。我们对光电器件中的关键材料——如发光二极管(LED)和太阳能电池中的吸收层材料——的带隙工程和载流子复合机制进行了深入分析,并探讨了等离激元和超材料在光操纵方面的最新进展。 第四部分:多场耦合与智能响应材料 本部分将视角转向那些在多种物理场共同作用下表现出显著耦合效应的智能材料。 压电与压磁效应: 探讨了材料内部偶极矩与外部机械应力、电场或磁场之间的相互转化机制。详细分析了这些材料在传感器、执行器和能量收集设备中的设计原理和性能优化。 耦合响应: 重点研究了磁电耦合效应,即通过磁场调节电极化或通过电场影响磁化过程的现象。讨论了如何在纳米尺度结构中增强这些耦合效应,以实现更高灵敏度的多功能器件。 环境敏感材料: 关注对湿度、化学环境敏感的材料系统,例如离子凝胶和水合氧化物,它们在生物传感和软电子学领域展现出巨大的应用潜力。 结论与展望 本书总结了当前功能材料物理研究的挑战与未来方向,包括对高熵合金、量子点、拓扑绝缘体等前沿领域的性能预测与理性设计,旨在为材料研究人员提供一套扎实的理论工具和前沿视野,以推动下一代高性能功能器件的研发与创新。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的价值在于它提供了一个非常系统化的框架,让我们得以一窥无机材料世界的多维性。它不像某些侧重于特定材料体系(比如陶瓷或玻璃)的专著,而是站在一个更宏观的物理视角来审视所有无机固体的基本属性。我尤其欣赏作者在热力学部分对相图的解读,不仅仅是展示了温度-压力-组成图,还详细解释了吉布斯自由能的微观来源,以及如何利用热力学原理预测新材料的合成窗口。这种跨学科的视角对于培养材料科学家的整体思维至关重要。在机械性能一章中,对脆性断裂和韧性断裂的微观机制对比分析也做得相当到位,这对于理解材料在极端环境下的失效模式非常有帮助。这本书没有回避那些棘手的非晶态材料问题,对玻璃态转变、弛豫时间等概念的介绍,虽然是基础性的,但也为读者进入更复杂的无序体系研究打下了坚实的基础。对于希望建立扎实理论基础,避免在研究中走弯路的初学者来说,这本书无疑是值得信赖的“导航图”。

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说实话,我是在寻找一本能让我迅速掌握当前研究热点中基础物理原理的书籍时发现了这本《无机材料物理性能》。它在材料的电磁响应这块的叙述,算是中规中矩,涵盖了导电性、半导体特性以及基本的电磁波吸收/反射理论。但是,让我稍微感到失望的是,对于“智能”无机材料(如形状记忆合金、压电/热释电材料)的响应机制,阐述得略显单薄。这些材料的性能往往是多种物理场耦合的结果,例如热-力-电耦合。书中虽然提到了这些现象,但在描述它们背后的本构方程和耦合项时,要么过于简化,要么直接跳过了推导过程,这使得读者在尝试建立具体的计算模型时,会发现理论支撑不够充分。我期望看到更多关于非线性光学效应在某些氧化物或半导体薄膜中表现的实例分析,以及这些效应如何受材料的晶格畸变和载流子浓度的影响。如果能在这些前沿且耦合性强的领域增加更详尽的物理模型和案例研究,这本书的实用价值和前瞻性将大大提升,真正成为指导实验设计的利器,而不仅仅是知识的梳理者。

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这本书的排版和装帧质量令人印象深刻,纸张的质感很好,墨迹清晰,即便是长时间阅读,眼睛也不容易疲劳。但是,从内容结构来看,我个人认为作者在组织材料的逻辑流线上存在一些可以改进的地方。例如,在介绍晶体结构与性能关系时,作者将结构部分和电子性质部分割裂得有些生硬。理想情况下,应该在介绍布拉维点阵和倒易空间概念的同时,立即引入能带理论的基础,这样读者能更自然地理解晶体周期性势场如何决定电子的有效质量和导电性。现在的内容安排,感觉像是先学完了几何学,再单独学代数,最后才尝试将两者联系起来,中间的衔接稍显生硬。此外,书中对一些重要性能的量化描述,例如半导体材料的光学带隙的精确测量方法,描述得过于笼统,没有给出具体的谱学数据分析实例,使得我们难以将理论模型与实际的实验数据进行有效对照。这本书更偏重于“是什么”,而“为什么是这样”和“如何精确测量”的细节挖掘得不够深入,这对于需要进行严谨实验验证的研究工作者来说,是一个小小的遗憾。

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读完《无机材料物理性能》之后,我的感受颇为复杂。一方面,它确实覆盖了无机材料领域中一些核心的物理特性,从电子结构、热力学行为到机械响应,都有所涉猎。另一方面,我感觉这本书在某些关键部分的深度上略显不足,更像是一本面向本科高年级或初级研究生的“导论性”读物,而非一本深入的研究手册。例如,在磁性材料那部分,作者简要介绍了铁磁性、反铁磁性的基本概念,但对于近年来非常热门的自旋电子学和拓扑绝缘体材料的物理特性,提及的篇幅相对较少,显得有些保守。对于我这种已经接触过一些前沿研究的读者来说,希望能看到更多关于第一性原理计算如何预测这些性能,以及实验表征技术(如XPS、TEM等)如何验证这些物理图像的深入分析。书中对某些复杂现象的解释,例如位错运动与塑性变形的关系,虽然描述了,但缺乏对晶体缺陷能级和电子-空穴复合机制的深入剖析,使得材料的本征缺陷对宏观性能的影响这一重要课题,未能得到充分的展开。整体而言,它是一本合格的入门教材,但距离“深度参考”还有一段距离。

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这本《无机材料物理性能》的封面设计得相当有质感,深邃的蓝色调配上一些抽象的晶体结构图样,一下子就抓住了我的眼球。我本来以为这是一本晦涩难懂的教科书,但翻开之后才发现,作者在行文上非常注重逻辑性和可读性。它不像那种纯粹的理论堆砌,而是将复杂的物理概念融入到具体的材料应用场景中去阐述。比如,在讨论介电常数和铁电性的章节,作者没有直接抛出麦克斯韦方程组的变体,而是从晶格振动和极化响应的微观机制入手,一步步引导读者理解宏观现象。阅读体验非常流畅,尤其对那些有一定基础,但想深入了解材料行为的工程师和研究生来说,这本书提供了一个极好的桥梁。它对不同温度、压力等外部环境对材料性能影响的讨论也十分详尽,配图和图表清晰明了,能有效地帮助读者建立直观的物理图像。我特别欣赏作者在每一章末尾设置的“思考题”和“前沿展望”,这让人在合上书本后,依然能对所学知识进行延伸思考,而不是仅仅停留在死记硬背的层面。总之,这是一本兼具理论深度和实用价值的优秀参考书。

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