Methods of Thermodynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Reiss, Howard

出品人:

页数:238

译者:

出版时间:1997-1

价格:$ 16.89

装帧:

isbn号码:9780486694450

丛书系列:

图书标签:

• 热力学
• 方法
• 物理学
• 工程学
• 科学
• 高等教育
• 教科书
• 能量转换
• 平衡态
• 统计力学

好的，这是一份针对一本名为《Methods of Thermodynamics》的图书的详细介绍，内容聚焦于除该书主题以外的其他物理学、工程学或数学领域，旨在提供一个详尽且自然的图书描述，避免任何与人工智能生成相关的痕迹。 --- 现代材料科学前沿：结构、性能与应用 作者： 艾伦·R. 范德堡，玛丽亚·K. 赫尔曼 出版社： 环球科学出版社 页数： 988页（精装） 出版年份： 2024年 图书概述 《现代材料科学前沿：结构、性能与应用》是一部全面且深入探讨当代材料科学领域核心原理、先进表征技术以及前沿功能材料开发的权威性专著。本书超越了基础的材料特性描述，着重于材料的微观结构如何精确地调控其宏观机械、电学、磁学和光学性能，并详细阐述了如何将这些知识转化为突破性的工程应用。 本书结构严谨，内容涵盖了从经典的金属合金到尖端的纳米复合材料和智能材料的广阔范围。它不仅是材料工程、化学工程及物理学专业学生的高级教材，更是从事材料研发、产品设计及失效分析的工程师和研究人员不可或缺的参考手册。 第一部分：原子与晶体结构基础（第1章至第4章） 本部分为理解材料行为奠定了坚实的结构基础，着重于材料的原子尺度排列及其对宏观特性的影响。 第1章：晶体结构与缺陷的几何学 本章深入探讨了理想晶体结构（如体心立方、面心立方、六方紧密堆积）的几何描述，并引入了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）的概念。重点分析了位错的运动和交互作用如何决定金属的塑性变形机制，并引入了先进的电子显微镜技术（如透射电子显微镜TEM）在缺陷成像中的应用。内容详尽描述了扩展缺陷（如堆垛层错）的形成能和对材料强度的影响。 第2章：电子结构与能带理论 本书详述了固体的能带结构理论，区别了导体、半导体和绝缘体。内容包括薛定谔方程在周期性晶格中的应用、布洛赫定理的推导以及费米能级的确定。本章特别关注了d轨道和f轨道的参与如何塑造过渡金属和稀土元素的磁学和光学特性。同时，深入探讨了表面态对电子器件性能的调控作用。 第3章：键合、热力学与相变动力学 本章从量子化学的角度审视了离子键、共价键、金属键和范德华力。核心内容围绕着固态相变的驱动力——吉布斯自由能，并结合Cahn-Hilliard方程等非平衡态理论，分析了扩散控制的相分离和析出过程。重点对比了扩散和无扩散相变（如马氏体转变）的动力学特征及其对材料微观结构演化的影响。 第4章：非晶态材料与高熵合金 针对玻璃态和无序系统，本章介绍了弛豫时间和玻璃转变温度的概念。在金属领域，着重分析了高熵合金（HEA）的设计哲学，即通过高混合熵稳定单一相，并探讨了其独特的硬化机制和极端环境下的服役性能。书中包含了对无序结构中短程有序与长程无序的量化描述方法。 第二部分：先进材料的性能调控（第5章至第8章） 本部分侧重于如何通过结构设计来精确控制材料的特定功能。 第5章：机械性能的高级表征与模型 本书详细剖析了疲劳、蠕变和断裂力学。在疲劳方面，重点讨论了Paris定律的适用范围，以及高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）的微观机制。断裂力学部分，引入了应力强度因子、弹塑性断裂韧性（J积分）的概念，并结合有限元分析（FEA）的案例，展示了裂纹萌生和扩展的数值模拟方法。此外，对复合材料的界面剪切强度模型进行了详尽的推导和比较。 第6章：电学与磁学功能材料 本章聚焦于半导体器件物理和功能磁性材料。在半导体方面，详细阐述了PN结的构建、载流子输运机制（漂移与扩散），以及MOSFET的工作原理。磁学部分，深入探讨了铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的起源，介绍了磁畴壁运动、磁致伸缩效应，以及自旋电子学中巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）的物理机制。 第7章：光学与光电转换材料 本章涵盖了光与物质的相互作用。从吸收、发射到散射的机理，细致分析了半导体、陶瓷和聚合物的光学特性。重点分析了发光二极管（LEDs）中的电致发光机制、激光材料的工作原理，以及太阳能电池中的光电转换效率瓶颈。内容还涉及了超材料的光学响应，以及折射率调控的先进技术。 第8章：生物材料与植入体界面科学 本部分探讨了材料与生命系统的相互作用。内容包括生物相容性、生物活性和生物可降解材料的设计原则。详细分析了蛋白质吸附、细胞黏附的表面化学机制，以及骨组织工程中对多孔结构和机械刺激的响应。书中特别关注了植入体材料（如钛合金、羟基磷灰石）的长期稳定性和腐蚀行为。 第三部分：合成、加工与前沿领域（第9章至第12章） 本部分关注材料的制造技术和新兴的应用领域。 第9章：先进制造技术：增材制造与薄膜沉积 本书系统介绍了增材制造（3D打印）技术在材料科学中的应用，包括选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）对金属零件微观结构和残余应力的影响。在薄膜技术方面，详细阐述了化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）的原理，以及如何通过精确控制生长速率和气氛来调控薄膜的晶粒取向和界面特性。 第10章：纳米结构材料的设计与控制 本章深入探讨了量子尺寸效应，对比了量子点、纳米线和二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）。内容侧重于表面能对纳米颗粒稳定性的影响，以及如何利用表面修饰来稳定特定晶相或催化活性位点。书中包含了对扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在原子尺度形貌和力学测量中的高级应用。 第11章：智能与响应性材料系统 本书专门介绍了一类能够响应外部刺激（如温度、电场、光或化学物质）的材料。内容涵盖了形状记忆合金（SMA）和形状记忆聚合物（SMP）的应力诱导马氏体相变机制，压电/焦电材料的本构关系，以及电活性聚合物（EAPs）在软体机器人中的应用潜力。 第12章：计算材料学与高通量筛选 本章介绍了计算工具在材料发现中的核心作用。详述了密度泛函理论（DFT）在计算材料基态能量和电子结构中的应用，以及分子动力学（MD）模拟在模拟扩散、位错运动和相分离动力学中的优势。最后，本书探讨了如何结合机器学习和高通量计算平台来加速新材料的筛选过程。 --- 目标读者：材料科学与工程专业研究生、博士后研究人员、相关领域高级工程师、致力于先进功能材料研发的科学家。 本书特点： 深度与广度兼备：内容覆盖了从量子力学基础到复杂工程应用的完整链条。 注重实践联系：结合了大量的工程案例和前沿研究进展。 方法论强调：详细介绍了先进的表征和计算工具的使用逻辑。

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