金属表面性质与表面改性 (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:大连海事学院出版社

作者:严立

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:29.5

装帧:平装

isbn号码:9787563210312

丛书系列:

图书标签:

• 金属材料
• 表面工程
• 表面处理
• 材料科学
• 腐蚀与防护
• 表面改性
• 金属表面
• 物理冶金
• 材料化学
• 工程技术

材料的边界：界面科学与技术前沿 本书聚焦于宏观材料性能如何由微观界面行为所决定，深入探讨了不同物质体系交界面处的物理、化学过程及其在先进技术中的应用。 --- 第一章：界面现象的普适性与理论基础 (约 250 字) 本章首先界定了“界面”的科学内涵，超越传统的固-液、固-气划分，扩展到高熵合金中的晶界、聚合物中的相界面以及生物系统中的膜界面。我们将阐述表面能、表面张力、吉布斯吸附定律等经典热力学理论在非平衡体系界面描述中的局限与修正。重点讨论了分子动力学模拟（MD）、密度泛函理论（DFT）在预测和解析原子尺度界面结构与能量方面的关键作用。通过对扩散耦合、相分离动力学（如 Cahn-Hilliard 方程）在界面演化中的应用，建立起从原子排列到宏观性能传递的理论桥梁。特别关注了界面结构对电子态、电荷转移和应力集中效应的敏感性。 第二章：多孔介质与传输现象 (约 300 字) 多孔材料在能源存储、催化反应和环境修复中扮演核心角色。本章深入剖析了孔隙结构（孔径分布、连通性、拓扑结构）对流体传输速率、吸附容量和传热效率的影响机制。详细分析了毛细现象在微纳通道中的反直觉行为，包括在超疏水表面上的负毛细作用。重点研究了扩散与对流在复杂孔隙网络中的耦合机理，引入了 Brinkman 方程和随机行走模型来精确模拟多相流体在非均匀介质中的流动。此外，本章还探讨了颗粒堆积密度与界面扩散路径的关联，为优化燃料电池电极、高效过滤器和土壤水文模型提供了理论指导。对分子筛的层状结构与通道效应进行了深入的结构-性能分析。 第三章：光电界面与电荷分离 (约 350 字) 现代电子和光电子器件的性能瓶颈往往集中在功能层之间的异质结界面。本章聚焦于半导体异质结、金属-绝缘体界面以及钙钛矿太阳能电池中的电荷传输层。详细解析了肖特基势垒的形成机制，以及界面态（缺陷、悬挂键）对载流子复合和能量损失的决定性影响。引入了能带弯曲理论，解释了内建电场如何驱动光生载流子的有效分离。针对有机光电器件（OLED、OPV），我们考察了电荷注入层与发光层界面处的能级匹配与激子淬灭过程。讨论了通过界面钝化技术（如原子层沉积ALD）来精确调控界面能带结构，从而提高器件寿命和效率的前沿方法。 第四章：机械界面：摩擦、磨损与粘结 (约 300 字) 材料的失效始于接触点的相互作用。本章系统性地梳理了接触力学理论，特别是赫兹接触理论在弹性体接触中的应用，并扩展至真实粗糙表面的实际接触面积模型（如 Greenwood-Williamson 模型）。深入分析了摩擦的微观起源，包括粘附、塑性变形和剪切机制。针对润滑界面，探讨了边界润滑膜的形成与稳定性，以及含油润滑剂在高速、高载荷条件下的性能衰减。在磨损机制方面，详细区分了磨粒磨损、粘着磨损和腐蚀磨损的特征图谱，并提出了基于界面能耗的寿命预测模型。此外，粘附力的热力学与动力学研究，包括范德华力、氢键和共价键在复合材料层间结合中的贡献，构成了本章的重要组成部分。 第五章：生物与化学界面工程 (约 250 字) 生命科学和精细化工对界面设计提出了极高要求。本章探讨了蛋白质吸附在亲水/疏水表面上的构象变化及其对生物传感器的影响。重点研究了“防污”与“促粘附”策略的分子基础，包括聚乙二醇（PEG）化表面的抗凝血机制和表面活性剂在乳化过程中的界面动态行为。在电化学领域，我们分析了电极/电解质界面的双电层结构，以及界面电荷转移电阻对电池充放电速率的制约。讨论了通过表面接枝、等离子体处理等手段，实现对界面润湿性、生物相容性及催化活性的精准调控，以适应生物医学植入物和新型储能系统设计的需求。 --- 本书面向材料科学、化学工程、物理学及相关领域的高年级本科生、研究生和专业研究人员。它提供了一个跨越传统学科壁垒的视角，强调理解和控制材料界面是实现下一代高性能技术飞跃的关键。

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这本书的装帧设计简直是匠心独运，从拿到手的那一刻起，我就被它沉稳而富有科技感的封面深深吸引住了。那种哑光的质感，配合着精致的烫金字体，不仅提升了整体的档次，也似乎预示着其中蕴含的知识深度。书脊的设计也考虑到了实用性，平装的版式让它易于携带和翻阅，即便是长时间阅读也不会感到笨重。内页的纸张选择也相当考究，那种微微泛黄的色调，不仅保护了视力，更增添了一份学术书籍特有的沉静与厚重感。排版布局清晰明了，章节之间的过渡自然流畅，让人在阅读复杂概念时也能保持清晰的思路。尤其是那些图表的绘制，线条精准，色彩搭配合理，对于理解抽象的物理化学过程至关重要。装帧上的每一个细节都体现了出版方对知识载体的尊重，让人在捧读时就油然而生一种珍视感，仿佛手中捧着的不仅仅是一本书，更是一件艺术品。这种对细节的极致追求，无疑为后续内容的学习体验打下了坚实的基础，让人对即将展开的探索充满期待。

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这本书在案例分析和工程应用方面的广度令人称奇，它成功地搭建起了一座从基础理论到实际工程问题的桥梁。我尤其欣赏其中关于腐蚀防护策略的分类与对比，作者不仅列举了传统的电化学保护方法，还详细剖析了新型的自修复涂层和超疏水表面的构建思路。书中对不同工业环境——比如高温、高湿、强酸碱介质——下材料失效模式的分析，细致入微，几乎涵盖了所有常见的工作场景。记得有一个关于航空发动机叶片表面处理的案例，书中对不同沉积工艺的优缺点进行了量化的比较，并结合了成本效益分析，这使得即便是初涉行业的工程师也能迅速抓住问题的关键所在。这种将“为什么会这样”和“我们应该怎么做”完美结合的处理方式，让这本书的实用价值瞬间飙升，不再是束之高阁的参考书，而是可以随时翻阅解决实际难题的“工具箱”。

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我花了整整一个周末的时间，沉浸在这本理论探讨的海洋中，最让我印象深刻的是它对材料微观结构影响的阐述方式。作者没有止步于表面的现象描述，而是深入到了原子尺度的晶格缺陷、位错运动以及电子云分布对宏观性能的决定性作用。尤其是在讨论“界面能”的部分，那种逻辑的严密性和推导的严谨性，简直如同数学证明一般无懈可击。我反复揣摩了其中关于热力学稳定性和动力学过程之间的辩证关系，发现作者巧妙地将复杂的量子力学原理用相对直观的类比方式进行了阐释，这极大地帮助我跨越了理论理解的鸿沟。阅读过程中，我不得不时常停下来，拿起笔在草稿纸上重新绘制那些能量势垒图，试图从更深层次上把握“相变”的驱动力。这本书的理论深度，绝非泛泛而谈，而是真正触及了材料科学研究的前沿和核心，对于想在这一领域深耕的人来说，无疑是一份宝贵的思维训练指南。

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阅读体验方面，作者的叙事风格可谓独树一帜，它在保持学术严谨性的同时，穿插了许多历史性的回顾与学者的轶事，这极大地丰富了阅读的趣味性。比如，在介绍早期X射线衍射技术在材料表征中的突破时，那种描绘科学家们在实验室中不眠不休探索的场景，仿佛把我带回了那个充满激情和未知的年代。这种“讲故事”的手法，使得原本枯燥的实验方法介绍变得生动起来，让人在学习“如何做”的同时，也能感受到科学探索本身的魅力和挑战。此外，书中对术语的界定也十分清晰，每一个关键名词的提出，都会伴随着其精确的物理意义和引用的文献出处，这体现了一种对知识精确性的执着。这种既有温度又不失深度的笔触，让这本书读起来毫不费力，让人在不知不觉中就完成了对复杂知识体系的吸收和内化，非常适合作为专业入门和提升兴趣的读物。

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这本书的参考文献部分，堪称一份高质量的专业资源导航图谱。我注意到，作者在引用时，不仅限于近期的顶尖期刊论文，还非常重视那些奠定学科基础的经典著作和早期开创性工作。这种跨越时间维度的引用策略，使得读者能够清晰地追踪某一项技术或理论的演进脉络，了解其发展的源头和关键转折点。对于需要撰写文献综述或者进行深入研究课题的用户来说，光是梳理完这些参考资料，就已经完成了研究起点的大部分工作。更值得称赞的是，有些引用后面还附带了简短的注释，说明了该文献在特定章节中的核心贡献，这种细致入微的处理，大大节省了读者筛选信息的时间。总而言之，这本书提供的知识框架是极其稳固和可靠的，它不仅传授了知识本身，更教会了我们如何去系统地、有根据地探索这个领域，是一本真正具有指导意义的工具书。

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