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出版者:第1版 (2000年3月1日)

作者:李鹏飞

出品人:

页数:241 页

译者:

出版时间:2000年3月1日

价格:21.5

装帧:平装

isbn号码:9787810456630

丛书系列:

图书标签:

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《现代材料科学导论：从微观到宏观的视角》 图书简介 本书旨在为材料科学领域的初学者和寻求系统性知识更新的专业人士提供一本全面、深入且富有启发性的教材。我们聚焦于材料的结构、性能、制备工艺与应用之间的内在联系，构建一个从原子尺度到宏观力学行为的完整认知框架。全书内容涵盖了材料科学的四大基本门类：金属材料、陶瓷材料、高分子材料以及先进复合材料，同时融入了当前材料研究的前沿热点，如纳米材料与智能材料。 --- 第一部分：材料科学的基石——结构与热力学 本部分奠定了理解材料行为的理论基础，强调了微观结构如何决定宏观性能。 第一章：材料科学概论与原子结构 本章首先界定了材料科学的学科范畴及其在现代工程中的核心地位。随后，深入探讨了原子结构，包括电子的能级分布、化学键的类型（离子键、共价键、金属键、范德华力）及其对材料导电性、熔点和硬度的影响。特别关注了晶体场理论在解释过渡金属化合物颜色和磁性中的应用。 第二章：晶体结构与晶体缺陷 详细解析了晶体学的基本概念，包括晶胞、晶格常数、密堆积结构（如面心立方FCC、体心立方BCC、六方最密堆积HCP）的几何特征与体积分数计算。重点剖析了晶体缺陷对材料宏观性能的决定性作用，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）的浓度热力学模型、线缺陷（位错）的分类（刃型、螺型、混合型）及其在塑性变形中的运动机制。同时，阐述了面缺陷（晶界、孪晶界）对材料晶粒尺寸和电学性能的影响。 第三章：材料的热力学与相图 本章从统计力学和热力学角度审视材料的稳定性。引入吉布斯自由能、化学势等概念，并将其应用于相平衡的分析。详述了二元和三元相图的解读方法，包括杠杆原理、冷却曲线分析，以及固溶体的形成条件。案例分析聚焦于非平衡态过程，如析出强化机制中的过饱和固溶体分解。 第四章：扩散与动力学 材料的许多重要过程，如热处理、烧结和腐蚀，都依赖于原子扩散。本章系统介绍菲克第一和第二定律，区分晶格扩散与晶界扩散的机制和激活能。讨论了温度、应力场对扩散速率的耦合影响，并引入了扩散蠕变的概念，将动力学与力学性能联系起来。 --- 第二部分：四大材料体系的特性与工程应用 本部分侧重于分类介绍传统与现代工程材料的特有性能及其微观机制。 第五章：金属材料的形变与强化 深入解析金属材料的塑性变形机理，特别是位错的交滑移、钉扎和缠结。详细阐述了五大强化机制：晶粒细化强化（Hall-Petch关系）、固溶强化、加工硬化（形变孪晶）、沉淀/析出强化（Orowan机制）和第二相强化。对钢铁材料的热处理过程（奥氏体转变、珠光体、贝氏体、马氏体转变）进行深入剖析，并结合相变驱动力解释其性能的巨大差异。 第六章：陶瓷材料的结构与断裂 陶瓷材料因其高硬度、耐高温和化学惰性而广受欢迎。本章关注陶瓷材料的离子/共价键特征和高比例晶界对性能的影响。重点讨论了陶瓷的烧结过程（液相烧结与固相烧结的动力学差异），以及由于缺陷敏感性导致的脆性断裂机制（Griffith裂纹理论与断裂韧性KIC）。先进陶瓷如氮化硅和氧化锆的增韧技术是本章的亮点。 第七章：高分子材料的结构与粘弹性 高分子材料的独特性源于其长链结构和构象变化。本章阐述了聚合反应、分子量分布（分散度指数）对材料性能的影响。详细区分了热塑性塑料和热固性塑料的结构差异。核心内容在于粘弹性理论，包括Maxwell模型、Voigt模型及其组合模型在描述蠕变和应力松弛现象中的应用，以及玻璃化转变温度（Tg）的测量与意义。 第八章：复合材料的性能设计 复合材料是将两种或多种不同材料优势互补的典范。本章侧重于纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）的力学建模。引入混合法则（逆平行、平行）预测各向异性材料的宏观模量，并探讨了界面结合的质量对疲劳寿命和层间剪切强度的控制作用。 --- 第三部分：功能材料与前沿研究 本部分转向那些主要依赖于其特定电、磁、光或生物学功能的材料。 第九章：电学与磁学材料 本章系统梳理了固体的能带理论，并基于能带结构区分导体、半导体和绝缘体。对于半导体，深入讨论掺杂效应、载流子迁移率及其在PN结二极管和三极管中的应用。磁性材料部分，区分了抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性，并详细解析了磁畴、磁滞回线以及磁记录技术中的关键参数（矫顽力、剩磁）。 第十章：光学与智能材料 探讨材料与光相互作用的机理，包括吸收、反射和散射。分析了透明材料的质量要求（如晶格缺陷对光透过率的影响）。智能材料部分重点介绍压电效应、热释电效应、形状记忆合金（SMA）中的马氏体相变和热弹性孪晶机制，以及如何利用这些效应实现传感和驱动功能。 第十一章：材料的制备工艺进阶 超越传统铸造和成型，本章聚焦现代高精度制备技术。包括薄膜沉积技术（PVD, CVD），用于集成电路和涂层应用；增材制造（3D打印）中的金属和聚合物打印工艺及其微结构控制；以及粉末冶金中的致密化过程。强调了工艺参数对最终材料微结构和性能的精确调控。 第十二章：材料的失效分析与寿命预测 本章是工程实践的关键。系统分析材料失效的模式：疲劳（低周疲劳、高周疲劳、Paris定律）、蠕变和腐蚀（电化学腐蚀、应力腐蚀开裂SCC）。介绍断口形貌分析（SEM观察）作为诊断失效原因的工具，并探讨了可靠性工程中基于概率的材料寿命预测方法。 --- 本书特色 跨学科整合： 深度融合了物理化学、固体物理、力学和工程应用，避免了知识的碎片化。 定量分析导向： 提供了大量经典公式和计算模型，帮助读者建立定性和定量分析相结合的能力。 工程实例丰富： 每个章节均配有贴近实际工程问题的案例分析，例如高性能涡轮叶片的材料选择、微电子器件的封装失效等。 结构逻辑清晰： 遵循“结构决定性能，性能决定应用”的逻辑主线，确保学习的系统性和连贯性。 本书适合于材料科学、冶金工程、高分子科学、无机非金属材料工程等专业本科生高年级及研究生使用，亦可作为相关领域工程技术人员的参考用书。

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我是一名在化学化工领域有着浓厚兴趣的高中生，虽然还没有正式进入大学，但我已经开始为我的未来规划。我了解到，在大学阶段，尤其是专业课的学习中，英文阅读将占据非常重要的地位。因此，我一直想寻找一本能够帮助我提前“预习”和“预备”的教材。《高等学校专业英语阅读教程(化学化工类)》这本书名吸引了我，我非常期待它能够提供一些基础但又非常核心的化学化工概念的英文解释和相关阅读材料。比如，关于化学键、分子结构、反应机理、单元操作等基础知识的英文描述，以及一些与这些概念相关的简短的案例分析或实验介绍。我希望这本书的语言风格能够相对清晰易懂，即使对于初学者来说也不会感到过于晦涩。此外，我也希望书中能够包含一些鼓励探索和思考的阅读题目，引导我们主动去理解和记忆所学的知识，而不是仅仅被动地接受。

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我是一名化学化工专业的教师，在教学过程中，我常常需要为学生寻找合适的专业英语阅读材料。市面上有一些通用的英语阅读教材，但往往缺乏针对性。《高等学校专业英语阅读教程(化学化工类)》这本书的出现，对我来说，是一份极具价值的教学资源。我非常期待这本书能够提供一套系统性的、符合化学化工专业教学需求的阅读课程。我希望书中能够包含不同难度等级的阅读篇章，能够覆盖从基础理论到应用技术的各个层面，并且能够提供配套的教师用书，里面包含详细的教学建议、习题解答以及拓展阅读资料。我希望这本书的编排能够逻辑清晰，便于教师组织教学，并且能够鼓励学生进行批判性思考和有效沟通。此外，我也希望书中能够提供一些关于如何引导学生进行文献检索、信息筛选以及学术写作的初步指导，帮助学生为将来的学术研究打下坚实的基础。

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作为一个即将进入大三、面临毕业论文和考研压力的学生，我深知扎实的英语阅读能力对于我今后的学术发展有多么重要。《高等学校专业英语阅读教程(化学化工类)》这本书的出现，对我来说简直是雪中送炭。我特别希望这本书能够提供系统性的、有针对性的阅读训练。例如，我期待书中能够包含不同类型的阅读材料，比如科研论文的摘要和引言部分、专利文献、技术手册、安全操作规程等，并且针对这些不同类型的材料，能够给出相应的阅读策略和技巧指导，帮助我们理解其中的关键信息，并学会提取和分析数据。我希望这本书的难度梯度设计能够比较合理，从基础的专业词汇和句子结构入手，循序渐进地引导我们攻克更复杂的篇章。如果书中还能提供一些与化学化工相关的背景知识的简要介绍，帮助我们更好地理解文章内容，那就更完美了。我非常看重这本书能否在提升我专业英语阅读能力的同时，也让我对学科的理解更加深刻，为我将来的学术研究打下坚实的基础。

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我是一名大二的化学工程专业的学生，最近一直在为专业课的阅读材料发愁。我之前尝试过一些市面上比较常见的英语读物，但总感觉跟我们专业实际需要的知识体系有些脱节，很多术语和表达方式都过于泛泛，不够深入。因此，当我看到《高等学校专业英语阅读教程(化学化工类)》这本书的时候，心里就燃起了希望。我特别期待这本书能够覆盖到我们专业的核心领域，比如有机化学、无机化学、物理化学、化工原理等等，并且能够提供足够多的、具有代表性的学术文献和工业报告的节选，让我们能够提前接触到真实的专业语境。我希望这本书的选材能够紧跟行业发展的最新动态，介绍一些前沿的技术和研究成果，这样我们在学习过程中，不仅能提高英语水平，还能拓展专业视野，为将来的科研或工作打下坚实的基础。同时，我对书中会不会包含一些关于化学化工领域著名科学家、重要发明以及历史事件的介绍也颇感兴趣，这有助于我们了解学科的发展脉络，培养对专业的归属感和使命感。

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我是一名从事化学化工行业多年的在职工程师，虽然已经工作了一段时间，但我深知持续学习和更新知识的重要性。尤其是在当今快速发展的科技时代，新的研究成果和技术不断涌现，而这些信息很多都首先以英文的形式发布。《高等学校专业英语阅读教程(化学化工类)》这本书，对我来说，更像是一本“充电器”。我非常期待书中能够包含一些关于当前化学化工领域的热点技术和研究方向的深度解读，例如新能源材料、绿色化学、生物化工、过程强化技术等等，并且能够提供相关的英文文献选读，帮助我了解这些领域的最新进展和发展趋势。我希望这本书的内容能够具有一定的深度和广度，能够引导我从更宏观的视角去审视行业发展，并从中发现新的研究思路和应用前景。如果书中还能提供一些关于如何在专业文献中捕捉创新点、分析技术可行性的指导，那将是极大的帮助。

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