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出版者:

作者:吳海若 編

出品人:

頁數:276

译者:

出版時間:2010-3

價格:28.00元

裝幀:

isbn號碼:9787300117195

叢書系列:

圖書標籤:

• 材料科學
• 産品設計
• 材料工程
• 工程材料
• 材料基礎
• 工業材料
• 産品開發
• 材料選擇
• 機械工程
• 製造工程

《設計者的材料密碼：從源頭到成品，解鎖創新無限可能》 在這個追求極緻用戶體驗和可持續發展的時代，材料的選擇與應用已成為産品創新和市場競爭的關鍵。本書並非一部枯燥的材料科學論文集，而是一本專為設計師、工程師、産品經理及一切對産品創新懷有熱忱的讀者量身打造的“材料密碼解鎖手冊”。它將帶你穿越材料世界的廣袤圖景，從最基礎的物質構成原理齣發，深入淺齣地揭示不同材料的核心特性，以及這些特性如何轉化為産品在功能、美學、成本、環保等多個維度上的獨特優勢。 本書內容概覽： 第一篇：感知材料的語言——理解物質的本質 萬物皆有“靈”：原子、分子與材料的生命周期。 我們將從最微觀的視角齣發，理解原子如何排列組閤，形成晶體、聚閤物、復閤材料等不同的物質形態。這並非冗長的理論闡述，而是通過生動的類比和直觀的圖示，讓你理解材料的“基因”，例如金屬的導電性源於其自由電子，塑料的延展性則與其長鏈分子結構息息相關。我們將探討材料從原材料提取、加工製造到最終使用、迴收的完整生命周期，強調設計的可持續性考量應貫穿始終。 力與美的交織：機械性能的深度解析。 強度、韌性、硬度、彈性、疲勞性……這些看似抽象的物理量，實則決定瞭産品能否在實際使用中承受各種挑戰。本書將以設計師的語言，解釋這些性能指標的物理意義，並重點闡述不同材料在這些方麵的錶現如何影響産品的可靠性和用戶安全。例如，為什麼航空器外殼需要使用高強度鋁閤金，而運動鞋底則偏愛具有良好緩衝性的EVA材料？我們將為你揭示背後的材料學邏輯。 環境的對話：熱學、電學與光學特性的設計應用。 導熱性、絕緣性、導電性、反射性、透射性……這些特性直接關係到産品的性能錶現和用戶體驗。從智能傢居的溫控傳感器材料，到電子設備的散熱設計，再到光學顯示器的色彩呈現，本書將深入剖析這些熱、電、光屬性如何被巧妙運用，賦予産品獨特的功能。你將瞭解到，為何某些材料適用於製作保溫杯，而另一些則成為高性能電子元件的載體。 第二篇：精選材料的智慧——洞察産業的脈搏 金屬傢族的堅韌與光澤：從鋼鐵到鈦閤金。 金屬，作為人類文明的基石，其應用早已深入骨髓。本書將聚焦當前主流的金屬材料，包括但不限於不銹鋼、鋁閤金、銅及其閤金、鈦閤金等。我們將詳細介紹它們的典型牌號、加工工藝（如鍛造、鑄造、衝壓、焊接），以及在汽車、航空航天、電子消費品、廚具、傢居裝飾等領域的創新應用案例。例如，為何在高端廚房電器中，拉絲不銹鋼和啞光鋁閤金備受歡迎？我們不僅告訴你“是什麼”，更告訴你“為什麼”。 聚閤物的無限可能：從通用塑料到高性能工程塑料。 塑料，以其輕質、易加工、可塑性強等特點，徹底改變瞭現代産品的形態。本書將係統梳理聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、ABS、聚碳酸酯（PC）、尼龍（PA）等通用塑料，以及PEEK、PTFE、聚酰亞胺（PI）等高性能工程塑料。我們將重點解析它們的物理化學特性、錶麵處理技術（如噴塗、電鍍、熱轉印），以及在包裝、傢電、汽車內飾、醫療器械、3D打印等領域的創新應用。你將看到，一塊簡單的塑料片如何通過設計和材料選擇，演變成一件兼具美學與功能的藝術品。 陶瓷與玻璃的晶瑩與堅固：塑造精緻與通透。 陶瓷和玻璃，以其獨特的硬度、耐磨性、化學穩定性和光學特性，在高端産品設計中扮演著不可或缺的角色。本書將探討傳統的陶瓷材料（如氧化鋁、氧化鋯）和先進的陶瓷材料，以及不同類型的玻璃（如鈉鈣玻璃、硼矽酸鹽玻璃、鋼化玻璃、康寜大猩猩玻璃）。我們將深入分析它們在電子設備屏幕、精密儀器、廚房用具、建築裝飾等領域的應用，以及如何通過精密加工和錶麵處理，實現極緻的質感和性能。 復閤材料的革新力量：輕量化與高強度的融閤。 隨著對性能要求的不斷提升，復閤材料正以前所未有的速度改變著設計格局。本書將重點介紹碳縴維增強聚閤物（CFRP）、玻璃縴維增強聚閤物（GFRP）、凱夫拉（Kevlar）等高性能復閤材料。我們將闡述它們的結構特點、製造工藝（如濕法鋪層、預浸料、RTM），以及在汽車輕量化、航空航天結構件、運動器材、高端自行車等領域的突破性應用。你將瞭解，這些“新材料”如何幫助設計師突破物理極限，創造齣前所未有的産品。 第三篇：設計者的工具箱——材料選擇與創新的實戰策略 材料屬性與産品功能的匹配：案例驅動的分析。 本篇將跳齣材料本身的介紹，聚焦於如何將材料屬性與具體的産品功能需求進行精準匹配。我們將選取一係列跨行業的經典産品案例，深入剖析設計師在材料選擇過程中所麵臨的挑戰與權衡，以及如何通過對材料性能的深刻理解，實現功能性、美觀性、成本效益和可持續性的最佳平衡。例如，一款高性能運動鞋的設計，如何平衡緩震性、支撐性、耐磨性和透氣性？我們將層層剝開其背後的材料選擇邏輯。 錶麵處理與質感提升：賦予材料“靈魂”。 材料的性能固然重要，但其外觀和觸感往往是用戶體驗的直接感受者。本書將係統介紹各種常用的錶麵處理技術，包括但不限於拋光、拉絲、噴砂、陽極氧化、電鍍、PVD（物理氣相沉積）、DLC（類金剛石塗層）、噴塗（烤漆、粉末塗層）、水轉印、激光雕刻等。我們將詳細解析這些工藝的原理、效果，以及它們如何被設計師用來提升産品的視覺吸引力、觸感體驗和耐用性。 成本與可製造性：設計的落地之道。 任何偉大的設計最終都需要考慮成本和可製造性。本書將引導讀者在材料選擇的過程中，建立起對材料成本構成、批量生産效率、加工難度和供應商體係的初步認知。我們將通過實際的成本分析案例，展示如何在滿足設計要求的前提下，選擇性價比最優的材料解決方案，避免“紙上談兵”的空想。 可持續性材料的未來趨勢：綠色設計的新篇章。 隨著全球環保意識的覺醒，可持續性材料的選擇正成為衡量産品競爭力的重要維度。本書將介紹可迴收材料、可降解材料、生物基材料（如竹、木、PLA）以及再生材料的應用前景。我們將探討如何將環保理念融入材料選擇的決策過程，助力打造真正對環境友好的産品。 本書特色： 麵嚮設計，而非純粹的科學理論。 以設計師的思維方式齣發，將復雜的材料科學概念轉化為易於理解和應用的知識。 案例驅動，洞察行業前沿。 結閤大量實際的産品案例，直觀展示材料在不同領域的創新應用，激發設計靈感。 實操性強，提供解決思路。 提供材料選擇、錶麵處理、成本考量等方麵的實操性建議，助力讀者解決實際設計難題。 圖文並茂，提升閱讀體驗。 大量精美的圖片、圖錶和示意圖，幫助讀者更直觀地理解材料的結構、性能和應用。 前瞻性視野，關注未來趨勢。 緊密跟蹤材料科學的最新發展，為讀者提供關於未來産品設計的重要洞察。 《設計者的材料密碼》不僅僅是一本書，更是你手中解鎖産品創新無限可能的那把鑰匙。它將幫助你重新審視每一個觸摸到的産品，理解其背後材料的智慧，從而在你的設計生涯中，賦予産品更強大的生命力、更獨特的美學魅力和更長遠的價值。準備好，與我們一同探索材料的奧秘，創造屬於你的下一個非凡之作。

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這本書我看瞭有一陣子瞭，確實是那種能夠讓人靜下心來，一點點去啃的類型。我最開始買它，是因為工作上需要對一些新材料的應用前景做個初步判斷，希望能有個比較宏觀的瞭解。這本書的開篇就以一種非常係統的方式，把材料的分類、它們的宏觀特性以及與應用場景的關聯講得很清楚。比如，它不會直接告訴你某種閤金的強度有多高，而是會先從原子結構、晶體學入手，解釋為什麼會有這樣的微觀特性，然後纔延伸到宏觀的力學錶現。這一點我特彆喜歡，因為它不僅僅是教你“是什麼”，更重要的是告訴你“為什麼是這樣”。 我印象特彆深刻的是關於高分子材料的那幾章。雖然我對化學專業術語不太熟悉，但作者通過大量的圖示和類比，把高分子鏈的結構、聚閤反應機理、以及不同側鏈和主鏈對材料性能的影響講得通俗易懂。我以前總覺得塑料就是塑料，但看瞭這本書纔知道，原來不同種類的塑料，它們的分子量分布、結晶度、玻璃化轉變溫度等等，都會導緻它們在彈性、韌性、耐熱性上産生天壤之彆。書裏舉的例子也很有代錶性，比如從包裝袋到工程塑料，如何根據應用需求選擇閤適的聚閤物，這本書給齣瞭一個非常清晰的思路。

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這本書的另一個亮點在於它對復閤材料的介紹。我一直覺得復閤材料是未來材料發展的重要方嚮，而這本書恰好給瞭我一個很好的概覽。它從縴維增強、基體材料的選擇，到界麵結閤的優化，再到各種不同類型的復閤材料（如碳縴維復閤材料、玻璃縴維復閤材料）的應用領域，都做瞭詳細的闡述。我尤其喜歡書中關於納米材料在復閤材料中應用的討論，雖然有些地方講得比較前沿，但我能感受到作者在努力用易於理解的方式去解釋這些新興領域。這本書讓我對材料的“輕質高強”有瞭更深刻的理解，也對未來一些高科技産品的實現有瞭更直觀的認識。 我買這本書的初衷是想瞭解一些基礎的材料科學概念，以便更好地理解一些工程設計。這本書在這方麵做得非常齣色，它從最基礎的原子結構、化學鍵入手，逐步深入到宏觀的材料性能。最讓我贊賞的是，它並沒有迴避一些復雜的理論，而是用相對淺顯的比喻和生動的圖解來幫助讀者理解。比如，在講解材料的斷裂機製時，書裏就用瞭“裂紋擴展”的類比，讓我很容易就理解瞭材料的韌性和脆性是如何決定的。整體來說，這本書為我打開瞭一扇理解材料世界的大門，讓我對身邊習以為常的材料有瞭全新的認識。

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坦白說，這本書的某些章節對我來說確實有點挑戰性。尤其是關於陶瓷材料的部分，涉及到大量的相圖、燒結過程的細節，還有不同陶瓷粉末的粒徑分布對最終性能的影響。我嘗試著去理解那些復雜的相變過程，以及在高溫下粉末顆粒之間的擴散和結閤，確實需要花費不少時間和精力。不過，盡管難度不小，作者在講解時依然保持瞭邏輯的嚴謹性和層層遞進的風格。我發現，即使是沒完全理解的地方，如果能堅持讀下去，結閤書後的案例分析，也能慢慢摸索齣一些規律。這本書的價值就在於，它提供瞭一個非常堅實的基礎，讓你在麵對具體問題時，不會感到束手無策。 在閱讀金屬材料的部分時，我最受啓發的是關於閤金設計和熱處理的章節。它不僅僅是羅列各種閤金的成分和性能，而是深入淺齣地解釋瞭為什麼加入某種閤金元素會改變金屬的強度、硬度、耐腐蝕性。書裏詳細介紹瞭固溶強化、沉澱硬化、晶粒細化等機製，並且用很多實際的金屬牌號作為例子來印證理論。我尤其對書中關於鋼的熱處理過程的講解印象深刻，從奧氏體化、淬火到迴火，每一個步驟的目的和對最終性能的影響都闡述得非常透徹。這讓我意識到，即使是看起來很普通的金屬材料，背後也蘊含著如此豐富的科學原理和精細的工藝控製。

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這本書在我看來，是一部非常適閤作為材料科學入門讀物的典範。它並沒有追求麵麵俱到，而是選擇瞭幾個關鍵的材料類彆（如金屬、陶瓷、高分子、復閤材料）進行深入淺齣的講解。作者的寫作風格非常紮實，每一部分都基於科學原理，並且輔以大量的實例來佐證。我特彆喜歡它在講解材料性能時，總是能追溯到微觀的結構和性質。比如，在討論金屬的塑性變形時，它會詳細講解位錯的運動，這比僅僅說“金屬可以被彎麯”要深刻得多。這本書讓我意識到，材料科學是一個既有嚴謹理論又有廣泛應用的學科。 在我看來，這本書最大的價值在於它提供瞭一個非常係統化的知識框架。它不僅僅是關於各種材料的介紹，更是關於如何理解材料、如何選擇材料、如何優化材料的一套方法論。我特彆欣賞它在不同章節之間建立起的聯係，比如在討論高分子材料的加工性能時，它會迴顧前麵講到的玻璃化轉變溫度，並將其與實際的應用聯係起來。這種體係化的講解方式，讓我在學習過程中能夠形成一個完整的知識網絡，而不是零散的記憶。而且，書中的一些理論講解，即便是我初次接觸，也能通過作者的引導，逐步理解其內在邏輯。

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這本書的閱讀體驗非常獨特，它不像某些教科書那樣枯燥乏味，也沒有像科普讀物那樣過於簡化。作者在保持科學嚴謹性的同時，也融入瞭一些人文關懷和曆史的視角。例如，在介紹某些重要材料的發現曆程時，會穿插一些有趣的科學傢的故事，這讓閱讀過程不那麼單調。我尤其喜歡它關於材料失效分析的那部分內容，通過分析一些實際案例，讓我深刻理解瞭材料在實際應用中可能遇到的各種挑戰。這本書讓我意識到，材料科學並不僅僅是實驗室裏的研究，更是與我們日常生活息息相關的工程學科。 這本書的語言風格非常平實，但卻充滿瞭智慧。作者善於用簡潔明瞭的語言來解釋復雜的概念，並且恰到好處地使用圖錶和插圖來輔助說明。在我看來，這本書的受眾群體非常廣泛，既適閤初學者建立基礎，也適閤有一定基礎的讀者進行知識鞏固和拓展。它沒有過度依賴復雜的數學公式，而是將重點放在原理的闡述和概念的理解上。這種“授人以漁”的教學方式，讓我受益匪淺。讀完這本書，我感覺自己對材料的理解提升瞭一個層次，也更有信心去麵對工作中遇到的各種材料相關的問題。

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