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出版者:7-81076

作者:刘志明

出品人:

页数:181

译者:

出版时间:2007-6

价格:20.50元

装帧:

isbn号码:9787810769778

丛书系列:

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• 材料化学
• 化学实验
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• 高等教育
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• 实验教程
• 无机化学
• 有机化学
• 高分子化学
• 分析化学

《现代无机材料科学基础与应用》 本书简介 本书系统阐述了现代无机材料科学的基本原理、结构、性能及其在当代高新技术领域的关键应用。全书内容涵盖了从微观尺度的晶体结构、电子结构到宏观尺度的材料性能与加工工艺，旨在为材料科学、化学、物理学以及相关工程领域的学生、研究人员和工程师提供一份全面且深入的参考资料。 第一部分：无机材料的结构与键合 本部分深入探讨了无机化合物的构成基础。首先，从晶体化学的角度出发，详细介绍了点阵、晶胞、空间群等基本概念，并重点解析了离子晶体、共价晶体、金属晶体以及混合型晶体的结构类型，例如钙钛矿结构、尖晶石结构和层状结构。对各种晶体结构的对称性、堆积方式及其对材料宏观性能的内在影响进行了详尽的论述。 随后，本书将焦点转向原子尺度的电子结构。通过量子力学基础理论，阐述了化学键的本质，包括离子键、共价键、金属键的形成机理和特点。特别强调了能带理论在解释半导体、导体和绝缘体电学性质中的核心地位。书中利用分子轨道理论（LCAO方法）和能带计算实例，直观地展示了电子在晶格中的运动规律，并引入了缺陷工程的概念，分析了点缺陷、线缺陷和面缺陷对材料力学、光学和电学性能的调控作用。 第二部分：功能无机材料的制备与表征 本部分聚焦于高性能无机材料的合成策略与先进的表征技术。在材料合成方面，本书不仅涵盖了传统的固相反应法、溶液化学法（如溶胶-凝胶法、水热合成法、沉淀法），还详细介绍了近年来快速发展的纳米材料制备技术，如化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）以及模板法和自组装技术。对每种方法的反应机理、过程控制参数（温度、压力、气氛、pH值）及其对最终产物形貌、尺寸和结晶度的影响进行了深入分析。 在材料表征方面，本书系统介绍了现代无机材料研究所依赖的关键分析手段。重点介绍了结构表征技术，包括X射线衍射（XRD）的原理、数据解析方法（如Rietveld精修）和透射电子显微镜（TEM/SEM）在高分辨成像和元素分析中的应用。此外，还详细阐述了光谱学方法，如拉曼光谱、红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS），如何用于分析材料的化学键合状态和表面化学环境。热分析技术（TGA/DSC）在研究材料的热稳定性和相变过程中的应用也被详尽阐述。 第三部分：关键功能无机材料体系 本书的第三部分是应用导向的，系统地分类和介绍了当前最具应用价值的几类功能无机材料。 1. 电子与光电材料： 深入剖析了半导体材料（如Si, GaAs, GaN）的载流子输运机制，并讨论了铁电体、压电体以及热释电体的物理机制及其在传感器和存储器件中的应用。在光电领域，本书详细介绍了发光材料（磷光体和量子点）的发光机理、效率优化，以及对新型透明导电氧化物（TCOs）的探讨。 2. 能源转换与存储材料： 重点关注了下一代能源技术所需的无机材料。在光伏领域，系统比较了晶体硅、薄膜太阳能电池（如CdTe, CIGS）以及钙钛矿太阳能电池的效率瓶颈与材料设计策略。在电化学储能方面，本书深入解析了锂离子电池正负极材料（如层状氧化物、磷酸盐、石墨烯衍生物）的结构-性能关系、充放电动力学以及固态电解质的研究进展。此外，对高性能热电材料的塞贝克效应和材料设计也进行了专题讨论。 3. 结构与智能材料： 本部分涵盖了高性能陶瓷、复合材料以及具有环境响应特性的智能材料。对高强度、高韧性结构陶瓷（如SiC, ZrO2）的断裂机制和增韧技术进行了详尽分析。书中还重点探讨了磁性材料（硬磁、软磁材料）的磁化过程、磁滞回线分析及其在电机和磁记录中的应用。在智能材料方面，本书对形状记忆合金和磁致伸缩材料的超弹性、磁致伸缩效应的物理基础和工程应用进行了深入介绍。 第四部分：材料的失效与可持续性 最后一部分关注材料在实际服役环境中的可靠性与环境影响。详细分析了材料的腐蚀与氧化机制，包括高温氧化、电化学腐蚀和应力腐蚀开裂的动力学模型。书中提出了延长材料寿命的防护涂层技术和表面改性策略。同时，鉴于当前全球对可持续发展的关注，本书也对无机材料的生命周期评估（LCA）、资源化回收技术以及绿色合成路径进行了探讨，强调了材料科学在构建循环经济中的责任与机遇。 全书结构逻辑严谨，内容新颖，图表丰富，理论分析与实际应用紧密结合，是无机材料科学领域不可或缺的专业学习和研究用书。

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这本书在习题和自我检测环节的设计上存在严重的偏科现象，几乎完全偏向于理论的死记硬背，对于实验技能的评估和培养几乎是零覆盖。所有的练习题都围绕着公式推导和概念复述打转，鲜有需要学生设计实验方案、分析异常数据或优化实验流程的开放性问题。实验教学的核心价值在于培养动手能力、故障排除能力和数据分析能力，而这些恰恰是这本书习题部分所缺失的。如果读者仅仅依靠这本书来学习，那么一旦踏入真正的实验室，面对突发状况时必然会手足无措，因为书本提供的训练路径根本没有为这种实践挑战做好准备，它的评估体系与培养目标之间存在巨大的鸿沟。

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这本书的排版和装帧设计实在是一言难尽，拿到手里首先感觉到的就是那种廉价的纸张质感，翻开书页，油墨的气味还挺冲的，长时间阅读下来眼睛会感到非常疲劳。尤其是一些关键的图表和示意图，线条模糊不清，细节丢失严重，让人在理解复杂的化学结构和实验装置时倍感吃力。封面设计也显得十分过时和刻板，缺乏现代教材应有的活力和吸引力，完全没有激发我学习下去的兴趣。更别提目录编排了，逻辑跳跃性太大，章节之间的关联性不强，初学者很容易在知识点的海洋里迷失方向，找不到一个清晰的学习路径。这不仅仅是影响阅读体验的问题，更是直接关乎学习效率的重大缺陷。对于一本专业实验教程来说，清晰的视觉传达和专业的装帧标准本应是基础中的基础，但在这本书上，这些基本要求似乎都被严重忽视了，给我的第一印象非常糟糕，让人不得不怀疑其内容的专业性和严谨性。

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售后支持和配套资源的匮乏是这本书的另一个致命伤。如今的实验教程，无论多么优秀，都需要在线辅导、虚拟仿真实验或配套的视频讲解来作为强有力的补充，以应对不同学习风格的需求。然而，翻遍全书，找不到任何有效的二维码链接、官方网站或可供下载的补充材料，比如高精度的数据表格、用于模拟的软件接口，甚至连一个明确的勘误表都没有。这使得我们在遇到书中明显存在的印刷错误或概念上的小疏漏时，完全无从核实和修正，只能依靠自己去猜测作者的原意，极大地增加了学习的摸索成本和不确定性。对于一本需要高度精确性的理工科教材而言，缺乏这种现代化的资源支持，无疑是落后于时代的表现。

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我发现这本书在理论与实践的结合上做得极其不到位，感觉更像是一本内容堆砌起来的理论参考手册，而非“实验教程”。很多实验步骤的描述极其简略，缺乏必要的安全注意事项和操作细节的深入剖析。比如，当描述到一个关键的温度控制步骤时，它只是简单地给出了一个数值范围，却没有解释为什么必须精确控制在这个范围内，或者说，偏离这个范围可能导致哪些潜在的副反应或安全隐患。这种“只知其然，不知其所以然”的教学方式，对于培养具备独立思考和解决问题能力的未来工程师来说是致命的。我们需要的不是机器人式的操作指南，而是能够引导我们理解背后化学原理的深度解析，这本书显然在这方面严重欠缺，使得实验过程沦为机械性的模仿，而非深入的科学探究。

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作为一本声称面向专业学生的教材，它的语言风格实在是过于陈旧和晦涩，充满了上个世纪的学术腔调，读起来佶屈聱牙，极其费劲。许多专业术语的解释含糊不清，对于刚刚接触这门学科的新生来说，理解这些概念简直像是在啃硬骨头。更令人沮丧的是，书中的示例和案例分析几乎都是一些过时的、脱离当前工业实际的陈旧例子，完全无法贴合我们目前实验室正在使用的先进设备和新材料的背景。一个好的教程应该与时俱进，反映最新的科研进展和工业标准，但这本书给我的感觉像是从图书馆某个角落里翻出来的陈年旧物，内容陈旧，严重脱节，让人很难将其应用到现代材料化学的研究和实践中去。

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