卤素.铜分族.锌分族 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:882

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出版时间:1995-12

价格:52.00元

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isbn号码:9787030036391

丛书系列:

图书标签:

• 无机化学
• 卤素
• 铜
• 锌
• 过渡金属
• 元素化学
• 化学性质
• 晶体结构
• 配合物
• 氧化还原反应

深入解析：新材料的微观结构与宏观性能——以稀土元素与过渡金属合金体系为例 一、 书籍概述与核心主题 本书旨在提供一个关于现代材料科学中两个关键研究领域——稀土元素（Lanthanides）在材料体系中的应用，以及过渡金属合金的结构-性能关系的深度剖析。本书的核心关注点在于揭示材料内部原子尺度的排列、晶体缺陷的演变，如何最终决定宏观工程性能，如力学强度、耐腐蚀性、磁学特性和导电性。我们避开了对卤素、铜、锌等元素在常规化合物或简单合金中性质的常规讨论，而是将视角聚焦于更复杂、更具前沿挑战性的多组元体系。 二、 稀土元素在功能材料中的角色定位 稀土元素（Sc、Y及镧系15种元素）因其独特的4f电子层结构，赋予了它们在材料科学中不可替代的作用。本书的这一部分将系统梳理这些元素如何作为“结构修饰剂”和“功能赋予者”嵌入到基体材料中。 2.1 稀土对高温合金晶粒细化与蠕变抗性的影响 我们将详细探讨微量添加的钇（Y）或镧（La）如何通过钉扎效应（Pinning Effect）稳定镍基高温合金的γ/γ' 沉淀结构，有效抑制高温下的晶界迁移和蠕变。内容将涉及高分辨透射电镜（HRTEM）观察到的稀土元素在晶界偏析层的富集机制，以及其对氧化物保护层形成动力学的调控作用。特别关注的是，如何通过精确控制稀土的加入量，避免因过量析出形成脆性中间相，从而实现力学性能的最优化。 2.2 稀土在磁性材料中的应用：永磁体与软磁体 本书将深入研究钕铁硼（Nd-Fe-B）永磁体的各向异性磁晶转矩的来源。重点分析镝（Dy）或铽（Tb）的重稀土替代如何提高材料的矫顽力（$H_{cj}$），尤其是在高温工作条件下。这部分内容包含对磁畴壁钉扎机制的理论建模，以及烧结工艺中重稀土扩散过程的有限元模拟。在软磁材料方面，本书探讨了钆（Gd）或铈（Ce）掺杂对铁氧体材料磁导率和损耗特性的影响，以及其在电子器件中的应用潜力。 2.3 稀土在陶瓷材料中的强化与增韧 在氧化物和非氧化物陶瓷中，稀土氧化物（如Yttria Stabilized Zirconia, YSZ）的应用是关键。本书将阐述氧化钇如何通过引入氧空位，提高氧化锆的离子电导率，这是燃料电池电解质的基础。此外，还会讨论稀土元素如何调控陶瓷的断裂韧性，例如通过促进微裂纹偏转或生成均匀的纳米沉淀物。 三、 过渡金属合金的相图构建与性能调控 本部分聚焦于钛（Ti）、镍（Ni）、钒（V）、铬（Cr）等典型过渡金属构成的复杂多组元合金体系，特别是那些依赖于精确相平衡来保证服役性能的材料。 3.1 钛合金的相变动力学与热机械处理（TMP） 钛合金（如Ti-6Al-4V）的性能高度依赖于其$alpha$相和$eta$相的比例和形态。本书将详细分析冷却速率和热处理温度如何影响$alpha$和$eta$相的析出动力学，以及这些微观结构如何影响屈服强度、疲劳寿命和应力腐蚀开裂（SCC）敏感性。我们采用Calphad方法来预测和验证复杂Ti合金体系下的多相平衡区。 3.2 高熵合金（HEAs）的构筑原理与设计理念 高熵合金，作为一种新兴的过渡金属合金，是本书的重点研究对象之一。我们将探讨其“高熵效应”、“迟滞效应”、“偏离平均场效应”和“局部高混乱效应”如何导致其具备优异的强度、韧性和耐腐蚀性。书中将对比典型的CrMnFeCoNi或AlCoCrFeNi等五元合金，分析其面心立方（FCC）或体心立方（BCC）结构中，原子级无序化对位错运动和晶界能的影响。 3.3 铁镍基高温合金的微观析出控制 针对航空发动机叶片常用的镍基或铁镍基“超级合金”，本书将深入探讨$gamma'$（Ni3(Al, Ti)）或$gamma''$（Ni3Nb）等有序金属间化合物的析出行为。分析应力诱导相变（SIP）在高温蠕变过程中的作用，以及如何通过添加贵金属元素（如Re或Ru）来稳定基体，减缓“体积分数效应”带来的性能衰退。内容将涉及先进的电子探针显微分析（EPMA）对析出物化学成分的精确定量。 四、 结构-性能关系的计算模拟与表征手段 本书不仅关注实验结果，更强调理解其背后的物理化学机制。 4.1 第一性原理计算（DFT）在合金设计中的应用 利用密度泛函理论（DFT）计算合金的形成焓、弹性常数和态密度。这部分内容将用于预测新奇过渡金属化合物的稳定性，以及稀土原子在晶格点位上的偏好性，从而指导实验合成。 4.2 先进表征技术 对复杂合金体系的微观结构分析，离不开先进的电子显微镜技术。本书将介绍如何利用聚焦离子束（FIB）制备样品，并通过同步加速器X射线衍射（XRD）确定微区残余应力和织构，以及如何结合电子背散射衍射（EBSD）分析晶粒取向和晶界特征，以建立从原子尺度到宏观性能的完整链条。 结论 本书为材料工程师、冶金学家和物理学家提供了一套系统性的、前沿的知识框架，用于理解和设计以稀土元素和复杂过渡金属合金为代表的新一代高性能功能与结构材料。它侧重于微观结构控制与宏观性能优化的交叉科学问题，为解决极端环境下的材料挑战提供了理论指导和实验思路。

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我一直对那些能够“变色”或者具有特殊光学性质的物质特别着迷，比如那些在不同光线下呈现出迷人色彩的矿石，或者是一些具有催化功能的金属化合物。我总觉得，这些奇妙的现象背后一定隐藏着复杂的电子结构和独特的化学反应机制。这本书的名字里提到了“铜分族”和“锌分族”，我猜想，这本书很可能在深入剖析这些元素及其化合物的光学特性、催化性能，甚至是一些意想不到的生物活性。想象一下，如果书中能详细解释为什么某些铜盐会呈现出美丽的蓝色，或者为什么某些锌化合物能够加速化学反应，那将是多么令人兴奋的阅读体验！我希望它能包含一些我从未接触过的应用案例，比如它们在材料科学、环保技术，甚至是在医学领域的潜在用途。我个人非常喜欢阅读那种能够拓展我视野的书籍，特别是那些能够将抽象的化学原理与实际应用巧妙结合起来的作品。这本书的标题给了我这样的希望，让我觉得它不仅仅是一本科普读物，更可能是一扇通往新世界的大门。

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最近在学习一些关于材料科学和新能源的知识，发现很多先进的材料都离不开对特定元素的深入研究，特别是那些能够参与电化学反应或者具有优异导电导热性能的金属。这本书里提到了“铜分族”和“锌分族”，这两个族系里的许多元素，比如铜、银、金，以及锌、镉、汞，在电子、能源、合金制造等领域都有着举足轻重的地位。我非常期待这本书能从更宏观的角度，梳理出这些元素在现代工业中的发展脉络和应用前景。例如，铜在电力传输和电子元件中的重要性不言而喻，而锌在电池技术中的角色也日益凸显。这本书是否会探讨它们的最新研究进展，比如在新型合金、高性能催化剂，或者固态电池等方面的应用？我希望它能提供一些前沿的视角，让我了解这些“老朋友”元素是如何在科技进步的浪潮中焕发新生的。同时，我也对一些非主流的、但可能具有潜力的应用方向感到好奇，这本书能否为我提供一些意外的惊喜？

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我对环境科学和可持续发展议题非常关注，深知许多化学物质对环境会产生深远的影响，但也可能在解决环境问题上发挥关键作用。书中提到了“卤素”、“铜分族”和“锌分族”，这几个族系中的一些元素，比如氯、溴、碘，在消毒、水处理等方面有广泛应用，但它们的某些化合物也可能对环境造成污染。而铜和锌，虽然是人体必需的微量元素，但过量也可能带来生态风险。我非常好奇这本书会如何探讨这些元素与环境之间的复杂关系。是否会介绍如何利用这些元素来净化水体、处理工业废水？或者，如何监测和控制含这些元素的污染物，以减少对生态系统的破坏？我特别想了解一些关于“绿色化学”的视角，看看如何能够以更环保的方式利用这些元素，或者开发出对环境影响更小的替代品。这本书能否提供一些解决现实环境挑战的思路，让我看到科学在可持续发展中的积极作用？

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我一直对化学史的发展充满了浓厚的兴趣，特别是那些重大发现是如何诞生的，以及科学家们在探索过程中付出的艰辛努力。这本书的名字里出现了“卤素”、“铜分族”和“锌分族”，这些都涉及到一些非常经典且重要的化学领域。我猜想，这本书或许会追溯这些元素及其化合物的发现历程，讲述一些鲜为人知的科学故事。比如，牛顿是否也曾研究过卤素？早期的人们是如何发现铜的冶炼技术，又是如何利用锌制作合金的？这些元素在人类文明史上扮演了怎样的角色？我希望这本书能以一种叙事性的方式，将科学知识融入到历史的画卷中，让我感受到科学探索的魅力和人类智慧的光辉。我尤其喜欢那些能够解释“为什么”的书，而不是仅仅罗列事实。如果这本书能告诉我，为什么卤素的反应活性如此之高，为什么铜和锌会形成重要的合金，那将是非常有价值的阅读体验。

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这本书的封面设计真的挺吸引人的，一种深邃的蓝色，上面点缀着一些抽象的、闪烁着金属光泽的图案，让我想起了实验室里那些充满未知可能性的试管。拿到手里，纸张的触感也很好，略带磨砂的质感，翻阅起来声音清晰，不像那种廉价印刷的纸张，一股淡淡的油墨香扑面而来，让我瞬间就有了阅读的冲动。我平时对化学，尤其是金属元素和一些特殊的族系比较感兴趣，总觉得它们背后蕴藏着许多有趣的故事和深刻的科学原理。封面上的“卤素”、“铜分族”、“锌分族”这些字眼，一下子就勾起了我的好奇心，不知道这本书会从哪个角度来解读这些元素，是侧重于它们在自然界中的分布和形成，还是深入探讨它们的化学性质和应用，亦或是讲述一些与它们相关的科学发现史？我尤其对“铜分族”和“锌分族”这几个词感到好奇，因为我总觉得它们比我们常说的碱金属、碱土金属要神秘一些，或许这本书能为我揭开它们的面纱，让我对这些元素有更全面、更深入的认识。我期待它能不仅仅是枯燥的化学知识堆砌，而是能通过生动的语言和翔实的例子，让我感受到科学的魅力。

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