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出版者:清华大学出版社

作者:徐世宏

出品人:

页数:305

译者:

出版时间:2007-2

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787302135500

丛书系列:

图书标签:

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现代工程材料学导论 书籍简介 本书深入探讨了现代工程领域至关重要的材料科学基础、性能表征及其在各个工程分支中的应用。它旨在为工程专业学生、研究人员以及希望拓宽材料知识背景的工程师提供一个全面、系统且前沿的知识框架。 第一部分：材料科学的基石 第一章：导论与材料的分类 本章首先界定了材料科学与工程的范畴，阐述了材料在现代技术发展中的核心地位。随后，详细介绍了工程材料的基本分类体系，包括金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料。重点讨论了每类材料的典型原子结构、晶体缺陷对宏观性能的影响机制，例如位错如何控制金属的塑性，以及点缺陷如何影响半导体的导电性。本章通过对微观结构与宏观性能之间关系的引入，为后续深入学习奠定理论基础。 第二章：晶体结构与缺陷工程 本章聚焦于材料的微观结构。详细解析了常见晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方最密堆积（HCP）的几何特征，并解释了如何通过X射线衍射（XRD）技术来确定材料的晶体结构和晶粒尺寸。随后，深入剖析了材料中的各种缺陷——从零维的点缺陷（空位、间隙原子），到一维的线缺陷（位错），再到二维的面缺陷（晶界、孪晶界）和三维的体缺陷。重点阐述了如何通过控制晶体缺陷的密度和分布来定制材料的机械、电学和热学性能，例如，通过引入位错来解释加工硬化现象。 第三章：热力学与相图解析 本章是理解材料行为的关键。系统阐述了材料体系的热力学原理，包括吉布斯自由能、化学势以及相平衡的概念。重点在于相图的解读与应用，特别是针对二元合金体系（如Fe-C相图、Cu-Ni相图）。详细讲解了相律、组分线的绘制、以及相变过程中的非扩散型相变（如马氏体转变）和扩散型相变。读者将学会如何利用相图预测材料在不同温度和组分下的稳定相，指导合金设计和热处理工艺的选择。 第二部分：材料性能与表征 第四章：机械性能的深入探究 本章全面覆盖了材料的主要机械性能。内容包括弹性形变（杨氏模量、泊松比）、塑性形变（屈服强度、加工硬化、加工硬化指数）、断裂力学基础（应力强度因子、断裂韧度$K_{IC}$）。特别关注了疲劳（S-N曲线、高周疲劳与低周疲劳）、蠕变（稳态蠕变率）以及屈服准则（如冯·米塞斯准则）。本章结合大量的实例分析了不同载荷条件下材料失效的机制。 第五章：电学、磁学与光学性能 本章转向功能材料的电磁光特性。对于电学性能，详细介绍了导体、半导体和绝缘体的能带理论，讨论了掺杂对半导体导电率的影响，并介绍了介电常数和损耗因子。在磁学方面，讲解了顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性的物理起源，并分析了磁滞回线、矫顽力、剩磁等关键参数。光学部分则涵盖了材料的吸收、反射和透射光谱，重点介绍了透明导电氧化物（TCO）在光电器件中的应用。 第六章：材料的化学与热学行为 本章探讨了材料在环境中的稳定性和对温度变化的响应。热学部分包括热容、热导率、热膨胀系数的物理本质，以及如何通过这些参数指导热应力分析。化学部分着重于材料的腐蚀与降解。详细分析了电化学腐蚀的机理（阳极反应与阴极反应）、不同类型的腐蚀（点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂SCC），并介绍了保护性涂层、牺牲阳极等防护技术。 第七章：先进材料表征技术 本章介绍了现代材料研究中不可或缺的实验手段。内容涵盖结构表征（如SEM/TEM的成像原理、EDS/EELS的元素分析）、晶体结构分析（XRD）、表面分析（XPS、AES）以及动态性能测试（如DMA、DSC、TGA）。每一技术都配有实际的应用案例，使读者理解如何“看”见材料的微观世界并量化其性能参数。 第三部分：工程应用与前沿领域 第八章：金属合金的设计与应用 本章聚焦于结构工程中最核心的金属材料。深入剖析了钢铁材料（碳素钢、低合金钢、不锈钢、工具钢）的微观组织演变及其性能优化。对铝合金、钛合金、镍基高温合金等非铁金属的强化机制（固溶强化、沉淀强化、晶界强化）进行了详尽论述，并列举了它们在航空航天、汽车制造等高要求领域的具体应用实例。 第九章：陶瓷与复合材料 本章探讨了非金属工程材料。陶瓷部分涵盖了氧化物、非氧化物陶瓷的制备方法（粉末冶金、凝胶法）及其优异的耐高温、耐磨损特性。复合材料部分是本章的重点，系统介绍了纤维增强复合材料（FRP, MMC, CMC）和层状复合材料的界面设计与力学性能预测模型，如混合律和逆混合律。 第十章：聚合物科学与工程 本章讲解了高分子材料的结构特征（线型、支化、交联）、分子量对其性能的影响，以及粘弹性行为。详细讨论了热塑性塑料和热固性树木脂的加工特性，并介绍了弹性体、工程塑料在包装、电子设备和生物医学领域中的应用。 第十一章：功能材料与新兴技术 本章展望了材料科学的前沿领域。内容包括纳米材料的尺寸效应、量子点技术；形状记忆合金（SMA）及其在智能结构中的应用；生物材料（如骨替代材料、药物缓释载体）的生物相容性与降解性研究；以及先进增材制造（3D打印）对材料微观结构控制的新挑战与机遇。 全书结构严谨，逻辑清晰，不仅提供了坚实的理论基础，更强调了材料性能与微观结构之间的内在联系，是现代工程技术人员必备的专业参考书。

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哇，最近淘到一本关于电子产品维修的书，真是让人眼前一亮！这本书的重点似乎完全不在计算机硬件的组装和基础维护上，反而深入探讨了**嵌入式系统设计与编程**的方方面面。它花了大量的篇幅介绍如何使用**树莓派（Raspberry Pi）**和**Arduino**进行项目开发，从基本的GPIO控制到复杂的网络通信协议，讲解得非常细致。特别是关于**Linux内核的定制和交叉编译**那一章，简直是为那些想深入底层操作的工程师准备的宝典。书中提供了大量的C语言和Python代码示例，教你如何驱动各种传感器和执行器，构建一个功能完备的智能家居控制中心。我特别欣赏作者在介绍**实时操作系统（RTOS）**概念时的清晰度，将FreeRTOS的调度算法和中断处理流程讲得明明白白。对于我这种追求技术深度的人来说，这本书简直是如获至宝，它让我有机会从一个全新的角度审视“微系统”的构建，远超出了我原先对基础硬件维护的认知范围。如果你的目标是成为一名真正的嵌入式开发者，而不是仅仅停留在组装层面，这本书的内容绝对值得你投入时间钻研。

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这本书的重点完全跑偏到了**高级音频处理与数字信号滤波技术**上。它从傅里叶变换的基础开始，逐步过渡到**快速傅里叶变换（FFT）**在音频频谱分析中的应用。书中详细介绍了**IIR和FIR滤波器**的设计原理，并提供了大量使用**MATLAB或Octave**进行滤波器原型设计和性能验证的代码实例。我尤其喜欢它对**噪声消除算法**的讲解，比如自适应滤波器的原理和应用，这对于处理录音棚中的环境噪声非常有价值。此外，书中还涵盖了**音频压缩标准（如MP3和AAC）**的底层编码流程，解释了心理声学模型是如何指导数据比特流的分配，以达到在有限码率下保持听感的最佳效果。这本书的专业度非常高，它更像是一本为声学工程师或多媒体开发者准备的参考书，充满了关于采样率、量化误差和动态范围的深度讨论，与普通硬件维护的概念相去甚远。

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我发现这本书的核心内容，完全围绕着**工业自动化中的PLC（可编程逻辑控制器）编程与应用**展开。它不是简单地介绍梯形图（Ladder Diagram）的语法，而是深入探讨了**西门子S7系列和三菱FX系列PLC**在复杂运动控制和过程控制中的实践。书中花了很大篇幅讲解如何编写**结构化文本（ST）**程序来实现复杂的数学运算和算法控制，例如**PID闭环控制**在温度或压力调节中的具体实现步骤和参数整定方法。更让我印象深刻的是，它详细分析了**Profibus DP和Profinet**等工业现场总线协议的通信机制，以及如何使用这些技术构建一个分布式控制系统。书中附带的案例都是实际工厂的生产线模拟，比如**机器人码垛和连续包装机的同步控制**，这些内容对于想从事制造业自动化的工程师来说，简直是手把手的指导。如果你的兴趣点在于如何让“机器动起来”并实现稳定、可靠的工业流程，这本书的内容覆盖面和深度绝对能满足你的需求。

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读完这本书，我感觉自己像是上了一堂关于**数据中心能效优化与虚拟化管理**的深度课程。它的关注点完全集中在如何提升IT基础设施的运行效率和可靠性上，完全没有提及任何物理部件的拆装或更换。书中详尽地阐述了**VMware ESXi和Microsoft Hyper-V**的架构差异，并重点比较了它们在资源调度和内存虚拟化方面的技术细节。关于能效方面，书中分析了**PUE（电能使用效率）**的计算模型，并提供了大量关于**热点管理和气流组织**的优化策略，比如如何调整服务器的摆放密度和机柜的布局来降低冷却成本。此外，书中还涉及了**软件定义网络（SDN）**的基本概念，以及如何在虚拟环境中实现负载均衡和故障转移。这本书更像是一本面向**数据中心架构师或系统管理员**的指南，教你如何用软件和管理策略来掌控庞大的计算资源，而不是动手去拧螺丝钉。它的价值在于战略层面的规划和系统级的优化，这与基础的“组装与维护”主题可以说是风马牛不相及了。

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这本书的视角相当独特，它几乎将笔墨集中在了**高级光电耦合技术与光纤通信**领域。内容详尽地介绍了**光纤的损耗模型、光纤的熔接与切割工艺标准**，以及如何使用**OTDR（光时域反射仪）**进行链路质量的精准评估和故障定位。我记得其中一章详细对比了不同波长下光信号的传输特性，并给出了在复杂环境下进行**波分复用（WDM）**系统部署的实际案例分析。书中大量的图表和数学模型，对于理解光通信的物理原理非常有帮助，它让我明白了为什么一些远距离传输的链路会出现信号衰减和色散问题。此外，书中还涉及到了**高频信号的电磁兼容性（EMC）设计**，特别是如何避免光模块与高速电路之间产生的串扰，这对于设计高性能的数据中心交换机至关重要。说实话，这本书更像是一本专业级的通信工程手册，而不是一本面向大众的“实用教程”，它假设读者已经掌握了基础的电子学知识，并直接带你进入了光网络世界的尖端技术探讨。

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