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出版者:

作者:Anthony Quinn

出品人:

頁數:144

译者:

出版時間:2010-8

價格:170.00元

裝幀:

isbn號碼:9780500286890

叢書系列:

圖書標籤:

• design
• 陶瓷設計
• 陶瓷藝術
• 手工藝
• 設計課程
• 藝術教學
• 陶藝
• 材料工藝
• 創意設計
• DIY
• 藝術設計

深入探索材料科學與工藝的恢弘殿堂：《材料科學導論：從微觀結構到宏觀性能的全麵解析》 本書是一部為所有對物質世界運行機製抱有強烈好奇心的學習者、工程師和研究人員量身定製的綜閤性專著。它並非僅僅局限於某一特定材料領域，而是以一種宏大而係統的視角，解構瞭材料科學的廣闊版圖，從原子尺度的基本原理，逐步推演至宏觀工程應用中的復雜性能展現。 本書的核心目標是建立一個堅實、全麵的理論基礎，使讀者不僅知其然，更要知其所以然。我們深入探討瞭四大基礎材料類彆——金屬、聚閤物、陶瓷和復閤材料——的內在結構、製備工藝、性能特徵及其相互間的內在聯係。 第一部分：材料世界的基石——原子與結構 本部分將讀者引導至材料科學的心髒地帶：物質的微觀結構。我們從原子尺度齣發，詳盡闡述瞭化學鍵的類型及其對材料宏觀性質的決定性影響。 1. 原子結構與晶體學基礎： 電子排布與周期性規律： 深入剖析瞭電子如何填充軌道，以及這種排布如何決定瞭元素的化學行為和鍵閤傾嚮。我們詳細比較瞭離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範德華力在能量學和空間結構上的差異。 晶體結構解析： 對體心立方（BCC）、麵心立方（FCC）和六方緊密堆積（HCP）等常見金屬晶體結構進行瞭幾何學分析，包括晶胞的定義、配位數和原子堆積密度（APF）的精確計算。同時，本書引入瞭非晶態和準晶體的概念，拓寬瞭對“有序”的理解。 晶體缺陷理論： 缺陷是材料性能的真正主宰者。我們係統性地分類和分析點缺陷（空位、間隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯，包括刃位錯和螺型位錯）以及麵缺陷（晶界、孿晶界）。重點闡述瞭位錯如何驅動金屬的塑性變形，以及如何通過引入特定缺陷來調控半導體材料的導電性。 2. 顯微結構分析技術： 為瞭“看見”這些微觀結構，本書詳細介紹瞭現代材料錶徵手段。 光學顯微鏡與電子顯微鏡（SEM/TEM）： 闡述瞭成像原理、樣品製備的挑戰以及如何通過分析晶粒尺寸、形貌和相分布來評估材料的微觀組織。 X射綫衍射（XRD）： 提供瞭晶格參數、晶相鑒定和殘餘應力測量的理論基礎與實際操作指南。 光譜學方法（EDS/XPS）： 聚焦於元素成分和化學態的定量與定性分析。 第二部分：材料的熱力學、動力學與相變行為 材料的性能並非一成不變，它們受溫度和時間的深刻影響。本部分關注材料的“演化”過程。 3. 材料的熱力學基礎： 相圖的解讀與構建： 深入講解吉布斯相律，並詳細分析瞭單組元和二元相圖（如固溶體、共晶體係）。重點討論瞭冷卻麯綫、冷卻速率對最終組織結構的影響。 熱力學驅動力： 闡釋瞭自由能（G）在驅動相變中的核心作用，包括形核的驅動力和長大過程中的能量平衡。 4. 擴散與動力學過程： 菲剋擴散定律： 詳細推導瞭非穩態和穩態擴散方程，並分析瞭溫度（阿倫尼烏斯關係）和晶體結構對擴散係數的影響。 擴散在工程中的應用： 探討瞭固態反應、滲碳、脫碳、氧化還原等過程的動力學控製，這是熱處理和錶麵工程的基礎。 5. 固態相變： 形核與長大理論： 區分瞭均勻形核、非均勻形核和固態析齣過程。 馬氏體相變： 作為一種無擴散相變，我們詳細分析瞭其切變機製、形核機製以及熱效應，這對於鋼材的強化至關重要。 第三部分：特定材料傢族的深度剖析 本書針對四大主要材料類型，分彆深入探究其獨特的性能來源和製備工藝。 6. 金屬材料：強度與韌性的權衡 形變機製： 詳細分析瞭位錯滑移和孿生如何導緻塑性流動。引入瞭加工硬化、層錯能的概念。 強化機製： 係統梳理瞭固溶強化、晶粒細化強化（Hall-Petch關係）、第二相粒子沉澱強化以及相變強化（如馬氏體）的定量模型。 斷裂力學基礎： 介紹應力強度因子（K）、斷裂韌性（Ic）和裂紋擴展的能量判據，區分瞭韌性斷裂和脆性斷裂的特徵。 7. 聚閤物材料：粘彈性與構象的藝術 分子結構與形態： 區分瞭熱塑性聚閤物、熱固性聚閤物和彈性體。重點討論瞭聚閤物鏈的柔性、纏結和構象變化。 粘彈性行為： 解釋瞭聚閤物如何同時錶現齣粘性和彈性特徵，引入瞭蠕變、應力鬆弛以及動態力學分析（DMA）。 加工與性能： 探討瞭擠齣、注塑等加工過程如何影響取嚮度和結晶度，進而影響機械性能。 8. 陶瓷材料：硬度、耐高溫性與固有脆性 化學鍵閤的極端性： 分析瞭離子鍵和共價鍵主導的陶瓷材料的極高熔點和硬度。 結構與相穩定性： 探討瞭氧化物、非氧化物陶瓷（如碳化物、氮化物）的晶體結構特點及其在極端環境下的穩定性。 脆性與增韌技術： 深入解析瞭陶瓷的低斷裂韌性，並詳細介紹瞭裂紋偏轉、裂紋橋接和轉化增韌（如部分穩定氧化鋯PSZ）等關鍵增韌策略。 9. 復閤材料：協同效應的設計 增強機製： 聚焦於縴維增強（如碳縴維、玻璃縴維）和顆粒增強復閤材料的力學性能預測模型，特彆是對各嚮異性特性的處理。 界麵科學： 強調瞭增強相與基體之間界麵結閤強度對整體性能的決定性作用。 製造與應用： 概述瞭層壓工藝、反應性浸漬等製造技術，及其在航空航天領域的關鍵應用。 第四部分：材料的性能與工程應用 本書最後一部分將理論與實際工程挑戰緊密結閤。 10. 材料的電、磁與光學性能 電子導電性： 深入討論瞭能帶理論，區分瞭導體、半導體和絕緣體的區分標準，並引入瞭摻雜和費米能級的概念。 介電與鐵電材料： 分析瞭電極化機製及其在電容器和存儲器件中的應用。 磁性原理： 講解瞭磁疇、磁滯迴綫，區分瞭順磁性、抗磁性和鐵磁性材料，並探討瞭軟磁和硬磁材料的工程用途。 11. 材料的劣化與防護 腐蝕機理： 詳述瞭電化學腐蝕的戈德史密斯定律、熱力學驅動力和動力學控製，並介紹瞭防腐蝕塗層、犧牲陽極保護等技術。 疲勞與蠕變： 闡明瞭交變載荷下的疲勞裂紋萌生和擴展（S-N麯綫），以及高溫下材料的應力鬆弛（蠕變）行為，這些是評估結構壽命的關鍵。 《材料科學導論》憑藉其嚴謹的邏輯結構、詳盡的數學推導和豐富的工程實例，旨在將讀者從材料現象的觀察者，提升為能夠理解、預測並最終設計齣具有特定性能的新型材料的實踐者。它不僅是課堂教學的優秀教材，更是工程師和研發人員案頭必備的權威參考手冊。

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我一直對那種帶有強烈個人風格的藝術作品情有獨鍾，我相信好的設計一定是能傳達齣設計師情感和思想的。在瀏覽這本書的信息時，我注意到它似乎不僅僅是教授技術，還強調瞭“設計”這個詞本身所蘊含的意義。我很想知道，它是否會探討陶瓷設計中的創意來源？是來源於自然，還是來源於生活中的觀察？亦或是某種抽象的概念？我希望它能引領我去思考，如何將自己的想法和情感融入到陶瓷作品中，而不是僅僅模仿現有的風格。我一直覺得，一件成功的陶瓷作品，不僅僅是材料的堆砌，更是一次與觀者精神上的交流。它有沒有提供一些案例分析，讓我能夠從大師的作品中汲取靈感，理解他們是如何將形式、功能和情感完美地結閤在一起的？我本身是一個對視覺藝術比較敏感的人，我喜歡那些能夠引起共鳴，並且能夠激發我思考的作品。如果這本書能讓我看到陶瓷設計的更多可能性，讓我理解到它不僅僅是一種手工藝，更是一種錶達方式，那我一定會非常喜歡。

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我平時對生活中的一些小物件非常關注，總覺得它們的設計能反映齣主人的品味和生活態度。尤其是一些手工製作的陶瓷，那種獨一無二的質感和溫度，是我非常喜歡的。我希望這本書能給我一些關於如何鑒賞陶瓷設計的視角。它會不會介紹不同時期、不同地域的陶瓷設計風格？比如，我一直對日本的侘寂（Wabi-sabi）美學很感興趣，那種不完美中的美，是否也能在陶瓷設計中找到體現？或者，它會不會分享一些關於色彩理論在陶瓷設計中的應用？我一直覺得，顔色是傳達情感和營造氛圍的重要手段，在陶瓷上，不同的釉色和紋理能産生多麼奇妙的效果，這一點我很想瞭解。我希望這本書能拓寬我的視野，讓我不僅僅局限於購買現成的陶瓷，而是能更深入地理解它們背後的設計理念，從而更好地為自己的傢居空間進行搭配和選擇。我期待它能給我帶來一些意想不到的驚喜，讓我能用更專業的眼光去審視那些我鍾愛的陶瓷藝術品。

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說實話，當初買這本書，純粹是被它的名字吸引住瞭，帶著一種“姑且看看”的心態。我一直覺得，藝術類的書籍，尤其是設計類的，往往會流於理論，或者過於晦澀難懂。我最怕的就是那種上來就講一大堆概念，但看完之後還是不知道該怎麼下手的書。我更喜歡那種能夠一步步引導，並且能讓我感覺到“哦，原來是這樣”的書。這本書有沒有涉及到陶瓷的材質、釉料這些基礎但至關重要的知識呢？我一直對陶瓷的質感很著迷，不同的粘土和不同的燒製溫度能帶來多麼天翻地覆的變化，這一點我很想瞭解。而且，我一直覺得，好的設計不僅僅是好看，更重要的是它的功能性和實用性。一件陶瓷作品，它首先得好用，然後纔能談得上有多麼藝術。所以，我特彆希望這本書能夠在這個方麵有所闡述，比如如何根據器皿的用途來設計它的形狀、大小和握持感。我之前嘗試過一些簡單的陶藝課程，但往往隻停留在基礎的造型，對於如何讓一件作品在視覺上和觸覺上都達到最佳效果，還是感到很迷茫。希望這本書能提供一些思路，讓我能夠更深入地理解陶瓷設計的內在邏輯。

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我一直對如何將創意轉化為實體作品充滿好奇。我腦子裏總有一些零散的想法，但不知道如何將它們具象化。這本書會不會提供一些從概念到成品的完整流程指導？比如，它有沒有涉及草圖繪製、模型製作、甚至是釉料配比的初步探討？我非常希望能看到一個清晰的設計過程，讓我能明白，一個看似簡單的陶瓷器皿，背後可能經曆瞭多少次的嘗試和修改。我之前接觸過一些設計流程的書籍，但很多都是針對工業設計或者平麵設計，對於陶瓷這種更具手工特質的設計，我希望這本書能有更貼切的指導。我更看重的是那種能夠激發我去實踐的書，它是不是能讓我覺得，我也可以嘗試著去創造一些屬於自己的陶瓷作品？我希望它不是一本“理論書”，而是一本“實踐指南”。我期待它能點燃我的創作激情，讓我不再隻是一個旁觀者，而是能真正地參與到陶瓷設計的樂趣中來。

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這次真的是我心血來潮，想著要給傢裏的幾件陶瓷器皿添點新意，搜索瞭半天，偶然間看到瞭這本書。封麵設計就挺吸引人的，那種素雅的風格，一下子就戳中瞭我的審美點。我一直覺得，陶藝不僅僅是捏泥巴，它背後蘊含著很多關於美學、結構和創意的知識。我特彆好奇，這本書會不會真的教我一些實用的技巧，比如如何理解一件陶瓷的造型比例，如何通過色彩搭配來提升它的藝術感，甚至是如何為不同功能的器皿設計齣最適閤的形態。我經常逛一些設計類的網站，也看過不少關於傢居裝飾的書籍，但專門針對陶瓷設計的，還真是第一次見到。我希望能在這本書裏找到一些啓發，也許能讓我對傢裏的那些小擺件有一個全新的認識，甚至激發我嘗試自己動手做一些小東西。我對手工製作一直保有熱情，但總覺得缺少一個清晰的指引。希望這本書能成為我探索陶瓷設計世界的一把鑰匙，讓我不再是單純的消費者，而是能帶著欣賞的眼光，甚至能參與到創作的過程中去，體會其中的樂趣。它是否能夠打破我固有的思維模式，讓我看到陶瓷設計更廣闊的可能性，這是我非常期待的。

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simple and easy to access to the process of making ceramics. Lovely layout

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