Sensors Applications, Sensors in Medicine and Health Care pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Oeberg, P. Ake (EDT)/ Togawa, Tatsuo (EDT)/ Hesse, J. (EDT)/ Gardner, J. W. (EDT)/ Gpel, W. (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:235

装帧:HRD

isbn号码:9783527295562

丛书系列:

图书标签:

• 传感器
• 医学传感器
• 健康监测
• 生物传感器
• 医疗设备
• 可穿戴设备
• 信号处理
• 数据分析
• 远程医疗
• 传感器应用

先进材料的结构、性能与设计 本书聚焦于现代工程和科学领域中至关重要的先进材料，旨在为读者提供一个深入、全面的视角，涵盖从基础理论到前沿应用的各个层面。 本书结构严谨，内容详实，旨在成为材料科学、机械工程、化学工程以及相关交叉学科研究人员和高级学生的权威参考资料。 第一部分：材料科学基础与本征性质 本部分奠定了理解先进材料性能的基础，深入探讨了材料的微观结构如何决定其宏观表现。 第一章：晶体结构与缺陷工程 本章详细阐述了晶体学的基本原理，包括布拉维点阵、密堆积结构以及不同材料（金属、陶瓷、聚合物）的晶体取向分析。重点在于缺陷理论，深入剖析点缺陷（如空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的形成机制、迁移率及其对材料力学性能（屈服强度、塑性、蠕变）的影响。此外，将介绍如何通过精确控制缺陷密度和分布来实现材料性能的定制化。 第二章：电子结构与能带理论 本章从量子力学的角度出发，解释了材料导电性、光学性质和热学行为的根源。详细讨论了能带理论、费米能级、有效质量的概念，并将其应用于半导体材料的本征和掺杂行为分析。内容涵盖了从导体、半导体到绝缘体的能带结构差异，以及如何通过外部电场、温度和化学掺杂来调控电子态密度。 第三章：热力学与相变动力学 本部分深入探讨了材料体系的热力学稳定性、相图的构建与解读。详细分析了扩散机制，包括菲克定律的扩展应用和扩散在材料合成与性能退化中的作用。重点放在相变的动力学过程，如形核理论、长大机制，并结合实例（如固态相变、液固界面能）解释了热处理过程对材料微观结构和最终性能的决定性影响。 第二部分：结构材料的高级性能与设计 本部分将理论知识应用于工程实践中，关注高强度、高韧性以及极端环境下的结构材料。 第四章：金属合金的精密设计 本章聚焦于现代高性能金属材料，如高熵合金（HEAs）、先进高强钢（AHSS）和形状记忆合金。内容涵盖了相稳定化策略、固溶强化、析出强化和晶粒细化技术。通过案例分析，阐述了如何设计具有优异疲劳寿命和断裂韧性的结构组件，特别是针对航空航天和能源行业对轻质高强度的要求。 第五章：工程陶瓷与复合材料 本章探讨了陶瓷材料在高温、高磨损环境下的应用潜力。详细分析了硅化物、氮化物和氧化物陶瓷的制备技术（如反应烧结、热压），以及如何克服其固有的脆性问题。在复合材料方面，重点介绍纤维增强（碳纤维、陶瓷纤维）和颗粒增强体系的界面行为、损伤容限和各向异性力学响应。 第六章：聚合物的结构-性能关系 本章深入分析了高分子材料的链结构、拓扑结构（线性、支化、交联）如何影响其粘弹行为、玻璃化转变温度（Tg）和结晶度。内容包括先进的聚合反应控制技术、聚合物的加工成型过程（挤出、注塑）及其对最终力学性能的影响。此外，将探讨功能化聚合物的设计，如自修复材料和形状记忆聚合物的原理。 第三部分：功能材料的合成与应用拓展 本部分侧重于具有特定电、磁、光或化学响应特性的功能材料。 第七章：磁性材料的微观机制与应用 本章全面介绍铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的基本理论，包括朗之万方程、布洛赫畴理论和磁滞回线的形成。重点关注了纳米磁性材料（如巨磁阻效应GMR、隧道磁阻效应TMR）的制备和在数据存储、传感器件中的前沿应用。 第八章：先进光学与光电子材料 本章探讨了材料对光的吸收、发射和折射机制。内容涵盖了透明陶瓷、掺杂玻璃以及半导体异质结在光电转换中的作用。详细分析了发光二极管（LEDs）和激光器件中量子效率的提升策略，以及新型光子晶体的设计原理。 第九章：电化学能源材料 本章聚焦于下一代能源存储和转换系统的核心材料。详细介绍了锂离子电池正负极材料（高容量氧化物、硅基材料）的相结构稳定性、离子迁移率和界面副反应控制。同时，对燃料电池催化剂载体材料的表面化学和电催化性能进行了深入分析。 第四部分：材料的表征技术与计算模拟 本部分介绍了现代材料研究不可或缺的先进表征手段和计算工具。 第十章：材料结构的高分辨表征技术 本章详细介绍了利用电子显微镜（TEM, SEM）进行微观形貌、晶体结构和化学成分分析的技术细节，包括EDS和EELS的应用。此外，还涵盖了X射线衍射（XRD）在相鉴定和残余应力分析中的应用，以及原子力显微镜（AFM）在表面形貌和力学性能映射中的作用。 第十一章：计算材料学与材料信息学 本章介绍了利用密度泛函理论（DFT）进行原子尺度模拟，以预测材料的热力学稳定性和电子结构。讨论了分子动力学（MD）模拟在扩散、位错运动和流体动力学行为预测中的应用。最后，引入了机器学习和高通量计算在加速新材料筛选和性能预测中的新兴方法。 --- 总结： 本书内容覆盖了从微观原子排列到宏观工程性能的完整链条，通过跨学科的视角，力求揭示材料设计背后的深层科学原理。其详尽的理论阐述和丰富的应用实例，将为读者在材料科学领域进行深入研究和创新开发提供坚实的知识基础和技术指导。

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