Introduction to Instrumentation, Sensors, and Process Control pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House

作者:Dunn, William C.

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2005-10

价格:$ 168.37

装帧:HRD

isbn号码:9781580530118

丛书系列:

图书标签:

• Instrumentation
• Sensors
• Process Control
• Automation
• Measurement
• Industrial Automation
• Control Systems
• Engineering
• Electronics
• Data Acquisition

好的，这是一本名为《先进材料的结构与性能》的图书简介，内容详实，侧重于材料科学的核心领域，与您提到的《Introduction to Instrumentation, Sensors, and Process Control》的主题完全不同。 《先进材料的结构与性能》 图书简介 一本全面深入的材料科学教科书，聚焦于原子尺度结构如何决定宏观性能，并探讨新型功能材料的设计与应用。 《先进材料的结构与性能》旨在为材料科学、工程学以及相关领域的本科生、研究生以及专业研究人员提供一个坚实而深入的理论框架与实践指导。本书系统地阐述了材料的微观结构（包括晶体结构、缺陷、微观组织）与宏观物理、化学、机械性能之间的内在联系。本书的核心理念是“结构决定性能”，通过对不同材料类别——金属、陶瓷、高分子以及复合材料——的深入剖析，揭示设计和制造具有特定功能的先进材料的科学基础。 第一部分：材料科学基础与结构表征 本书伊始，首先为读者构建了材料科学的基础知识体系。第一章详细回顾了固体的电子结构理论，包括能带理论、晶体场理论以及半导体的基本性质，为理解材料的电学和光学特性奠定基础。 第二章专注于晶体结构。内容涵盖了晶格几何、布拉维点阵、晶体衍射理论（特别是X射线衍射，XRD），以及电子显微镜技术（TEM/SEM）在微观结构表征中的应用。读者将学习如何通过衍射图样和成像技术精确解析晶体结构、确定晶界与位错等缺陷的类型与分布。 第三章深入探讨了材料中的缺陷工程。缺陷，包括点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界），被视为控制材料性能的关键变量。本章不仅阐述了这些缺陷如何影响材料的机械强度、扩散速率和电学行为，还探讨了如何通过热处理和辐照等手段来调控缺陷浓度和分布，以优化材料性能。 第二部分：机械性能与断裂行为 本部分集中讨论材料在受力作用下的响应，这是工程应用中至关重要的环节。 第四章是关于机械性能的基石。内容涵盖了弹性变形（胡克定律）、塑性变形机制（滑移、孪生），并详细介绍了金属材料中的加工硬化现象。蠕变和应力松弛等时间依赖性行为也被纳入讨论范围。 第五章着重于材料的失效机制。从疲劳的起始、裂纹的萌生与扩展，到断裂韧性的量化分析（如KIC值），本章提供了全面的断裂力学基础。重点分析了陶瓷的脆性断裂与高分子的粘弹性行为，并引入了先进的无损检测技术在评估结构完整性中的作用。 第三部分：功能材料的物理与化学特性 本书的特色在于对现代电子、光学和热力学功能材料的深入探讨。 第六章聚焦于电学和磁学材料。它系统介绍了导体、绝缘体和半导体的能带模型应用。对于磁性材料，详细分析了铁磁性、反铁磁性、居里温度以及磁畴结构，并探讨了磁记录技术和磁性传感器中的应用。对于介电材料，讨论了极化机制和高频响应特性。 第七章深入讲解了光学材料。内容包括光与物质的相互作用（吸收、发射、散射），半导体激光器的工作原理，以及光子晶体和超材料的概念。这部分内容为光电子器件的设计提供了理论支撑。 第八章探讨了热力学和输运性能。重点分析了晶格振动（声子）对热导率的贡献，以及固态离子导体的电化学行为。本章也涵盖了热电材料的热电优值（ZT）的优化策略，为能源转换领域的研究提供指导。 第四部分：特种材料与前沿技术 最后一部分将理论知识应用于尖端技术领域，探讨了复合材料和纳米材料的特殊性。 第九章全面介绍了复合材料的力学设计原理。内容涵盖了纤维增强复合材料、夹层结构和颗粒增强复合材料的各向异性行为。着重讨论了界面粘结对整体性能的关键影响，以及如何通过先进的层压板理论（如经典的层合板理论）来预测宏观响应。 第十章是关于纳米材料的专题。探讨了尺寸效应（如量子限域效应），并介绍了碳纳米管、石墨烯、量子点等二维及零维材料的合成方法和独特的电子、机械性能。本章强调了纳米尺度的表面能和缺陷在材料行为中的主导作用。 总结 《先进材料的结构与性能》以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构，将材料科学的各个分支有机地结合起来。本书不仅是理论学习的良师，更是未来材料工程师和研究人员创新实践的有力工具。通过对结构-性能关系的深刻理解，读者将能够系统性地掌握如何设计、制备和优化下一代先进材料，以应对能源、电子、生物医学和环境等领域的重大挑战。本书包含大量详细的图表、案例分析和章节末的习题，确保学习过程的连贯性和深度。

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