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出版者:中国和平

作者:李朝东 编

出品人:

页数:74

译者:

出版时间:2010-11

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787801540997

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探索未知，塑造未来：《基础材料科学与应用》 图书简介 《基础材料科学与应用》是一部为理工科本科生及相关领域研究人员精心编写的权威教材。本书旨在系统、深入地介绍材料科学的核心概念、基本原理以及在现代工程实践中的前沿应用。我们超越传统材料分类的界限，将结构、性能、加工与应用这四大支柱有机结合，构建起一个全面且富有洞察力的知识体系。 本书的编写遵循“由浅入深、理论与实践并重”的原则。我们深知，要真正掌握材料的奥秘，必须理解其微观结构如何决定宏观性能，以及如何通过设计和控制结构来实现所需的功能。因此，全书结构清晰，逻辑严密，内容涵盖了材料科学的广阔天地。 第一部分：材料科学的基石 本部分聚焦于材料科学的理论基础，为后续深入学习打下坚实的根基。 第一章：材料科学概论与发展脉络 本章首先界定了材料科学的范畴及其在现代工业和科技进步中的关键作用。我们将追溯材料从远古的石器时代、青铜时代，到现代的半导体、复合材料的演进历程，阐述材料创新如何驱动文明的每一次飞跃。同时，本章强调了材料研究的跨学科性质，它融合了物理学、化学、工程学乃至生物学的思想。 第二章：晶体结构与晶体缺陷 理解材料的原子排列是掌握其性能的钥匙。本章详细阐述了晶体结构的基本描述方法，包括晶胞、晶面指数（Miller指数）、晶向的概念。重点解析了常见的晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和密排六方（HCP）结构，并讨论了它们的堆积密度和对称性。随后，我们深入探讨了晶体缺陷的重要性——点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）。特别是位错理论，被置于材料塑性变形的核心地位，通过对位错运动机制的分析，揭示金属材料为何具有优异的延展性。 第三章：材料的热力学与动力学基础 材料的稳定性和转变过程由热力学规律支配。本章引入相律（吉布斯相律），并详细分析了二元、三元相图的解读方法，如杠杆原理的应用。通过对化学势和吉布斯自由能的讨论，解释了相变驱动力的来源。在动力学方面，重点讲解了扩散理论，包括菲克定律和阿伦尼乌斯方程，用以描述原子在材料内部的迁移过程，这对于热处理和固态反应至关重要。 第二部分：核心材料体系的深入解析 本部分将理论知识应用于三大主要的工程材料——金属、陶瓷和高分子材料，并探讨了它们的独特性能和加工特性。 第四章：金属材料 金属因其高强度、高导电性和良好的延展性而成为最常用的结构材料。本章细致阐述了纯金属和合金的微观结构与性能关系。重点分析了铁碳合金体系（包括奥氏体、铁素体、渗碳体等），详尽讲解了钢的热处理工艺，如退火、正火、淬火和回火，以及热处理曲线（T-T-T图和C-C-T图）在指导实际生产中的应用。此外，我们还讨论了非铁合金（如铝合金、钛合金）在航空航天领域中的关键作用。 第五章：陶瓷材料 陶瓷以其耐高温、高硬度、耐腐蚀性而著称，但其脆性是限制应用的主要因素。本章区分了传统结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅）和先进功能陶瓷。着重分析了陶瓷的离子键和共价键特性如何导致其高弹性模量和低断裂韧性。本章还涵盖了陶瓷的粉体制备、成型技术（如干压、流延）以及高温烧结过程中的致密化机制。 第六章：高分子材料 高分子材料（塑料、橡胶、纤维）因其轻质、易加工和可设计性强的特点，在日常和尖端科技中占据重要地位。本章从聚合物的化学结构（单体、聚合度）入手，解释了分子链的缠结、构象和构型对宏观粘弹性能的影响。详细区分了热塑性塑料和热固性塑料的加工和回收特性，并引入了聚合物的玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的概念，这是理解其工作温度范围的关键参数。 第三部分：先进材料与材料设计 本部分将视野拓展到现代工程急需的新型材料，并介绍了材料的性能表征手段。 第七章：复合材料 复合材料通过组合两种或多种不同材料的优点，以实现单一材料无法达到的性能。本章重点介绍纤维增强复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）和粒子增强复合材料的力学性能分析，包括界面结合的重要性、各向异性效应以及微观力学模型的应用。 第八章：功能材料的原理与应用 功能材料是现代信息技术和能源技术的核心。本章对几类关键功能材料进行了深入探讨： 半导体材料： 介绍能带理论，解释本征半导体、N型和P型掺杂，以及PN结的形成和应用。 磁性材料： 阐述磁畴理论、居里温度，并区分硬磁材料和软磁材料。 电介质与压电材料： 讨论电极化现象及其在传感器和执行器中的应用。 第九章：材料的性能表征技术 材料的“体检”离不开先进的分析手段。本章系统介绍了用于结构分析、性能测试和形貌观察的关键技术： 结构分析： X射线衍射（XRD）用于晶体结构确定；透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）用于微观形貌观察。 性能测试： 介绍拉伸试验（应力-应变曲线、韧性、强度）、硬度测试以及疲劳和蠕变寿命评估方法。 第十章：材料的加工与环境行为 材料的最终性能与其加工过程息息相关。本章讨论了金属的铸造、塑性加工（锻、轧、拉拔）以及陶瓷和高分子的成型技术。最后，本章回归到材料的服役安全，深入分析了腐蚀的电化学机理、断裂力学中的裂纹扩展、以及材料在高温和辐射环境下的老化行为。 总结与展望 《基础材料科学与应用》不仅是一本知识的汇编，更是一扇通往未来工程创新的窗口。全书通过大量精选的工程实例和最新的研究进展，激励读者以材料的视角去理解世界，培养严谨的科学思维和解决复杂工程问题的能力。本书旨在培养下一代材料工程师和科学家，使其能够设计出更轻、更强、更智能、更可持续的先进材料，以应对21世纪的能源、环境和信息技术挑战。书后附带的习题和案例分析将帮助读者巩固所学知识，真正做到学以致用。

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这本书给我的感觉，就像是进入了一个精密的化学实验室。里面的结构布局非常清晰，知识点的梳理非常有条理，就好像把各种化学试剂按照性质和用途分类摆放整齐一样。我翻到关于化学平衡的部分，它不仅仅是给出了几个公式，而是从微观粒子的角度，详细解释了平衡状态是如何形成的，以及影响平衡的各种因素是如何作用的。而且，它在讲解这些原理的时候，还会穿插一些经典的化学实验，比如勒夏特列原理的应用，通过描述实验现象，来加深我们对理论的理解。这种“理论与实践相结合”的方式，让我觉得化学不再是抽象的符号和公式，而是可以被观察和验证的科学。我个人比较期待它在电化学和有机合成方面的讲解，因为那部分内容对我来说一直是难点，如果这本书能提供一些比较直观的图示和清晰的逻辑框架，我一定会受益匪浅。

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拿到这本书的时候，我最大的感受就是它的“厚重感”。不是说它有多沉，而是内容上的充实。翻阅到里面，我发现它在一些概念的讲解上，似乎用了不少篇幅去深挖。比如说，对于原子结构理论的演变，或者化学键的形成机理，它不只是简单罗列定义，而是会给出一些历史背景和实验证据的铺垫，这样读起来就不会觉得枯燥，反而能更深刻地理解为什么这些理论会形成。而且，我注意到在一些例题的解析部分，作者似乎非常注重展示解题思路的“全景”。不是简单地给出答案和步骤，而是会先分析题目的考点，然后一步步推导出解决问题的逻辑链，甚至还会提示一些容易出错的地方，以及如何避免。这种“刨根问底”式的讲解方式，对于我们这种希望真正掌握化学知识，而不是死记硬背的学生来说，简直是福音。我特别期待它在有机化学部分的梳理，因为那部分知识点繁多，相互联系又比较紧密，如果能有一个清晰的脉络和有效的记忆方法，那绝对能事半功倍。

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说实话，我当时买这本书，更多的是冲着它的“练”字来的。高中化学，不练不行啊！拿到手后，果然不负所望，题量那是相当可观。而且，我发现它的题目类型也比较全面，涵盖了选择题、填空题、简答题，甚至还有一些大型的实验设计题和计算题。我最喜欢的是它在每道题目后面，都会有一个简短的“点拨”，而不是那种冗长的解析。这种点拨的方式，我觉得特别适合用来巩固刚学过的知识点，或者在复习的时候快速回顾。它能精准地指出这道题考察的核心是什么，或者解题的关键在哪里，让我可以自己先尝试思考，而不是直接被标准答案“剧透”了思路。另外，我注意到它在题目设置上，似乎也很用心，很多题目都结合了时事热点或者生活常识，这样就让化学知识变得更加生动有趣，也更容易理解和记忆。我已经在尝试做一些题目了，感觉效果还不错，确实能在练习中发现自己的不足。

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这本书封面设计得挺吸引人的，那种简洁明快的风格，让人一眼就能感受到它的学习属性。我当时在书店里翻了翻，里面的排版也相当不错，文字清晰，图片比例也很适中，不会让人觉得眼花缭乱。内容方面，我重点看了一下目录，感觉章节的划分很细致，涵盖了高中化学的各个重要知识点，从基础的物质性质到复杂的化学反应原理，似乎都梳理得比较到位。当然，我更关心的是它在解题思路上的引导。高中化学题目很多时候不是简单记忆就能搞定的，关键在于理解背后的原理和掌握解题方法。我希望这本书能在这方面有所突破，提供一些非常规但却有效的解题技巧，帮助我们快速找到突破口。而且，题目数量如果能足够丰富，并且难度有梯度的话，那简直是太棒了，这样既能巩固基础，又能挑战自我，为考试打下坚实的基础。整体来说，我对这本书的初步印象是，它不仅仅是一本练习册，更像是一位循循善诱的化学老师，能在我们学习的道路上给予实质性的帮助。

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坦白说，我一开始对这本书并没有抱太高的期望，毕竟市面上的教辅材料实在是太多了，质量参差不齐。但是，当我真正开始阅读后，却给了我很大的惊喜。它在一些基础概念的阐述上，用了非常形象的比喻和生动的故事，让我觉得学习化学不再是枯燥乏味的背诵，而是一种充满乐趣的探索。我特别喜欢它在讲解物质的量和化学计量数的部分，作者没有直接给出繁琐的计算公式，而是通过“物质之间的‘供需关系’”来类比，让人一下子就理解了其中的逻辑。而且，它在每章的结尾，都设计了一些“思考题”，这些题目往往不直接考察知识点，而是引导我们去思考知识点之间的联系，或者如何将所学知识应用到实际问题中。这种“启发式”的学习方式，我觉得对培养我们的化学思维能力非常有帮助。我现在对学习化学的热情都被它点燃了，感觉这本书真的能带我走出化学的“迷宫”。

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