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出版者:William Andrew Pub

作者:Edelson, Burton I. (EDT)/ Pelton, Joseph N./ Edelson, Burton I.

出品人:

頁數:542

译者:

出版時間:1995-1

價格:$ 97.12

裝幀:HRD

isbn號碼:9780815513704

叢書系列:

圖書標籤:

• 衛星通信
• 通信係統
• 無綫通信
• 衛星技術
• 信號處理
• 調製解調
• 天綫技術
• 軌道力學
• 空間技術
• 微波技術

好的，這裏為您呈現一本關於高級材料科學與工程應用的圖書簡介。 前沿材料科學與工程：從原子結構到宏觀性能的跨尺度調控 本書特色： 本書係統、深入地探討瞭現代材料科學與工程領域的前沿進展，重點聚焦於如何通過精細的微觀結構設計，實現對材料宏觀性能的精確控製與優化。內容涵蓋瞭從基礎的原子尺度理論到先進的製備工藝與錶徵技術，旨在為研究人員、工程師和高年級學生提供一個全麵、深入的技術視角。 --- 第一部分：基礎理論與計算模擬 第一章：量子力學基礎與材料的電子結構 本章深入剖析瞭描述材料內部電子行為的基本量子力學原理，包括薛定諤方程在晶體結構中的應用。詳細討論瞭固體的能帶理論，重點闡述瞭金屬、半導體和絕緣體能帶結構的形成機製及其對電學和光學性質的決定性影響。引入瞭密度泛函理論（DFT）在預測新型材料電子結構和反應性中的應用方法。 第二章：晶體缺陷與微觀結構演化 詳細分析瞭材料中各類晶體缺陷的類型、形成機製及其對材料力學性能（如塑性、斷裂韌性）的影響。內容包括點缺陷（空位、間隙原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、堆垛層錯）的幾何特徵和能學特性。同時，探討瞭在熱力學驅動下，這些缺陷如何影響材料的相變和微觀結構演化過程，特彆是擴散機製在高溫應用中的重要性。 第三章：計算材料學與高通量篩選 本章聚焦於現代計算材料學的核心方法，包括分子動力學（MD）模擬、濛特卡洛（MC）方法以及數據驅動的材料信息學。闡述瞭如何利用這些工具來模擬原子尺度的相互作用、預測材料的熱力學穩定性和動力學過程。重點介紹如何結閤機器學習模型，加速新材料的篩選和優化過程，實現從“試錯法”到“理性設計”的轉變。 --- 第二部分：先進材料的設計與製備 第四章：納米結構材料的維度效應 本部分深入研究瞭尺寸效應在材料性能中扮演的關鍵角色。詳細討論瞭零維（量子點）、一維（納米綫、碳納米管）、二維（石墨烯、過渡金屬硫化物）材料的獨特物理化學性質。闡述瞭量子限域效應、錶麵能效應如何改變這些納米結構的電子、光學和催化性能。探討瞭精確控製納米晶體形貌和錶麵官能團的閤成策略。 第五章：高熵閤金與復雜集中態閤金 本書專門開闢章節探討瞭高熵閤金（HEAs）這一新興領域。詳細分析瞭HEA的“高混閤熵”穩定效應，以及其獨特的晶體結構和局部無序性。對比瞭傳統固溶強化機製與HEAs中“遲滯效應”和“高熵效應”。同時，討論瞭如何通過精確控製閤金的組成和熱處理，優化其在極端溫度下的機械性能和抗輻照能力。 第六章：功能性陶瓷與復閤材料的界麵工程 本章聚焦於高性能功能陶瓷（如高溫超導陶瓷、壓電陶瓷）的製備技術，特彆是固相反應法、溶膠-凝膠法和增材製造技術在製備高密度、高純度陶瓷中的應用。重點深入探討瞭縴維增強復閤材料（如碳/碳、陶瓷基復閤材料）中的界麵粘結與應力傳遞機製，以及如何通過界麵改性技術提高復閤材料的韌性和耐久性。 --- 第三部分：性能錶徵與先進製造技術 第七章：同步輻射與中子散射錶徵技術 本章側重於介紹用於揭示材料微觀結構的尖端錶徵技術。詳細講解瞭同步輻射光源在X射綫吸收精細結構（XAFS）、X射綫衍射（XRD）和光電子能譜（XPS）中的應用，尤其是在原位、動態過程研究中的優勢。同時，探討瞭中子散射技術（如小角散射SANS）在探測輕元素分布和磁性結構方麵的獨特能力。 第八章：電子顯微學與三維成像重建 詳細闡述瞭透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）在材料科學中的應用。重點講解瞭高分辨率TEM（HRTEM）在晶格尺度成像中的原理，以及能量分散X射綫譜（EDS）和電子能量損失譜（EELS）在元素分析和化學態識彆中的定量方法。此外，介紹瞭聚焦離子束（FIB）技術結閤TEM，實現材料三維（3D）結構重建的先進流程。 第九章：增材製造（AM）中的材料行為控製 本章將前沿製造技術與材料科學深度結閤。重點分析瞭選擇性激光熔化（SLM）和電子束熔化（EBM）過程中材料經曆的快速凝固、劇烈的溫度梯度和殘餘應力問題。討論瞭如何通過優化工藝參數（如激光功率、掃描速度和預熱溫度）來控製熔池的流動、晶粒的生長取嚮以及孔隙率，從而實現高性能金屬零件的定製化製造。 --- 第四部分：材料與環境的相互作用 第十章：材料的腐蝕、老化與防護 本章係統分析瞭材料在苛刻環境下的失效機理。深入討論瞭電化學腐蝕的動力學過程、應力腐蝕開裂（SCC）的誘導因素以及高溫氧化與熱腐蝕的機製。重點介紹瞭先進的腐蝕防護策略，包括高性能塗層（如熱障塗層TBCs）、自修復材料係統以及緩蝕劑的設計原理。 第十一章：輻射損傷與抗輻照材料 針對核能、空間探索等領域對材料耐受性的高要求，本章詳細闡述瞭高能粒子（中子、質子、重離子）與固體材料相互作用産生的損傷機理，包括空位、間隙原子的生成與遷移、以及對晶體結構和性能的影響。探討瞭如何通過閤金化、引入沉澱相或形成特定的晶界結構來提高材料的抗輻照性能，延緩材料的輻射脆化和腫脹。 第十二章：生物醫用材料與組織工程 最後，本章轉嚮生物界麵材料的研究。討論瞭生物相容性、生物活性和可降解性的設計原則。詳細分析瞭植入物錶麵粗糙度、電荷和化學官能團對細胞粘附、增殖和分化的影響。介紹瞭用於組織工程支架的先進技術，如靜電紡絲法製備仿生納米縴維支架，以及用於藥物緩釋係統的材料設計。 結論： 《前沿材料科學與工程》不僅是一本教科書，更是一份指導未來材料創新的路綫圖。它整閤瞭理論計算、精密閤成與先進錶徵的最新成果，旨在推動讀者對材料世界的認知，並激勵他們解決當前工程領域麵臨的關鍵挑戰。

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