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出版者:

作者:秦益民

出品人:

页数:152

译者:

出版时间:2010-4

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787501974986

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• 专业英语
• 化工设计
• 化工工程
• 双语教学
• 过程设计
• 设备设计
• 模拟仿真
• 工业应用
• 高等教育
• 工程教育
• 化工原理

《现代材料科学导论》 内容简介 本书旨在为理工科学生、研究人员以及对材料科学感兴趣的专业人士提供一个全面、深入且易于理解的现代材料科学入门导论。全书涵盖了从原子结构到宏观性能的各个层级，系统地介绍了各类工程材料的结构、性能、制备工艺以及应用前景。 第一部分：材料科学基础 本部分聚焦于材料科学的核心原理，为后续深入学习打下坚实的基础。 第一章：材料科学的范畴与发展 本章首先界定了材料科学（Materials Science）与材料工程（Materials Engineering）的内涵与区别，阐述了材料在现代工程技术中的战略地位。追溯了材料科学的发展历程，从古代的经验主义到20世纪以来的原子结构理论指导下的理性设计。重点讨论了当前材料科学面临的挑战，如能源存储、环境友好型材料的开发以及极端环境下的服役材料等。 第二章：晶体结构与缺陷 材料的宏观性能往往根植于其微观结构。本章详细解析了晶体结构的基本概念，包括晶格、晶胞、晶面指数（Miller Indices）及其在描述晶体几何特征中的应用。系统阐述了面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方密堆积（HCP）等常见金属晶体结构，并结合几何堆积因子解释了密度的计算。 重点深入探讨了晶体缺陷，这是理解材料力学性能和扩散现象的关键。缺陷类型包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界、堆垛层错）。特别强调了位错理论在塑性变形、加工硬化和晶体强度中的核心作用，并引入了位错的滑移机制与交滑移的概念。 第三章：材料的结合力与热力学基础 本章从量子力学的角度解释了原子间的结合力，这是决定材料性质的根本力量。详细分析了离子键、共价键、金属键、范德华力和氢键的形成机理、特点及其对材料宏观物理性质（如熔点、硬度、电导率）的影响。 引入材料科学所需的热力学基础知识，包括吉布斯自由能、相图的构建原理及其热力学意义。重点讲解了组分、温度和压力对多组分体系相平衡的影响，特别是二元合金相图（如匀晶、共晶、包析转变）的解读方法，为材料的热处理设计提供理论指导。 第四章：材料的扩散 扩散是材料内部原子（或离子）的迁移过程，是许多材料加工和服役过程（如渗碳、氧化、烧结）的决定性因素。本章基于菲克定律，详细推导了稳态和非稳态扩散方程，并分析了扩散系数对温度的依赖关系（阿伦尼乌斯关系）。讨论了不同缺陷结构（如晶界、空位）对扩散路径和速率的影响，并对比了晶内扩散与晶界扩散的差异。 第二部分：结构与性能的关系 本部分将理论基础应用于具体材料体系，探讨结构如何调控性能。 第五章：金属材料 金属因其优异的导电性、导热性和延展性而成为结构材料的主体。本章首先分类介绍了纯金属和合金的特性。深入探讨了铁碳合金体系，包括奥氏体、铁素体、渗碳体和马氏体的结构与转变。详细阐述了钢铁材料的热处理工艺，如退火、正火、淬火和回火，以及这些工艺如何通过调控微观组织来优化材料的强度、硬度和韧性。对于非铁合金（如铝合金、铜合金），则侧重于固溶强化和析出强化的机理及其应用实例。 第六章：陶瓷材料 陶瓷是无机非金属材料的总称，具有耐高温、耐磨损和优异的电学/光学性能。本章区分了传统陶瓷和先进工程陶瓷。讲解了陶瓷的离子/共价键合特点，以及为何其具有高硬度但通常脆性的原因。重点分析了陶瓷的微观结构控制，包括粉体制备、成型技术（如干压、流延）和高致密化烧结过程。讨论了陶瓷中的扩散和晶界行为，并介绍了如氮化硅、氧化锆等关键工程陶瓷的性能和应用。 第七章：聚合物材料 聚合物（高分子材料）因其轻质、易加工和可设计性强而广泛应用于日常和尖端领域。本章从分子结构入手，区分了热塑性塑料、热固性塑料和弹性体的概念。阐释了链的构象、分子量分布、结晶度对聚合物机械性能（如模量、蠕变）的影响。详细讨论了聚合物的力学响应（黏弹性理论基础），以及老化、降解等环境因素对使用寿命的制约。 第八章：复合材料 复合材料是通过组合两种或多种不同材料（基体与增强体）的优点而形成的新型材料。本章介绍了复合材料的分类：金属基、陶瓷基和聚合物基复合材料。重点分析了纤维增强复合材料的力学行为，包括各向异性特性、界面设计的重要性，以及如何利用“混合律”估算宏观性能。强调了界面层在传递载荷和提高材料整体性能中的关键作用。 第三部分：性能与应用 本部分侧重于材料的动态响应和前沿研究方向。 第九章：材料的电学与磁学性能 本章深入探讨了电子在固体中的输运机制。在电学方面，对比了导体、半导体（本征与掺杂半导体，费米能级概念）和绝缘体的导电差异。详细分析了半导体的能带结构，为电子器件的理解奠定基础。在磁学方面，介绍了顺磁性、抗磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观来源，并重点讲解了磁畴、磁滞回线（硬磁与软磁材料）的形成机理及其在存储和电磁设备中的应用。 第十章：材料的力学响应与断裂 本章是对材料力学行为的深入分析。除了基础的应力应变关系，重点阐述了材料的蠕变、疲劳和断裂行为。详细介绍了韧性断裂（裂纹钝化）、脆性断裂（裂纹萌生与扩展）的区别，引入了韧致裂纹的起始应力强度因子 $K_{IC}$ 概念。讨论了疲劳失效的机制（如裂纹萌生、裂纹扩展和最终断裂的三个阶段）以及S-N曲线的意义。对断裂韧性测试方法进行了概述。 第十一章：功能材料与前沿探索 本章聚焦于新兴和高附加值的功能材料。介绍了智能材料的概念，包括压电材料（电场与形变的耦合）、形状记忆合金（SMA）的热弹性马氏体相变原理，以及磁流变液等。最后，展望了当前材料科学的前沿研究领域，如纳米材料（量子尺寸效应）、生物医用材料的表面生物相容性设计，以及可持续性材料的设计理念。 本书配有大量的图表、实例分析和习题，旨在培养读者从微观结构出发，预测和设计所需宏观性能的能力。

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《化工设计简明双语教程》这个书名，传递给我的是一种“实用”和“前沿”的结合。化工设计，最终目的是要解决实际的生产问题，因此，一本优秀的教程必然要包含大量的实践指导和工程案例。我希望书中能够提供关于“流体力学在化工设备设计中的应用”的内容，例如如何设计高效的管道系统、如何计算压降、如何选择合适的泵和风机等。流体力学是化工设计的基础，理解和掌握流体行为对于设备的设计和运行至关重要。此外，我也期待书中能涉及“化工过程的故障诊断与排除”的内容。在实际生产中，设备故障和工艺异常是难以避免的，能够学习到如何快速有效地诊断问题并采取相应的措施，对于保障生产的连续性和安全性具有非凡的意义。而这本书的双语版本，则为我提供了一个与国际同行进行技术交流的绝佳平台，让我能够自信地参与到全球化的化工设计浪潮中，学习最先进的技术和理念。

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《化工设计简明双语教程》这个书名，让我想象它是一本能够“点亮”我学习之路的指路明灯。化工设计，说到底就是要将化学反应和物理过程在工程上实现，这是一个充满创造性和挑战性的过程。我希望书中能有关于“换热网络优化”的章节，这是一种能够显著降低化工企业能耗的有效手段，学习如何设计和优化换热网络，对节能减排和降低生产成本具有重要意义。同时，我也期待书中能涉及“化工过程的放大效应”，也就是如何将实验室的小试成果成功地转化为工业化的大生产。这其中涉及到很多工程上的考量，比如传质、传热效率的变化，混合效果的改变等等。能够学习到这方面的经验和方法，将对我未来在工程放大和工艺开发方面的工作大有裨益。而这本书的“双语”设计，则让我看到了它在跨文化交流方面的独特优势，能够帮助我理解和吸收来自不同文化背景的化工设计理念和技术，拓宽我的学术视野。

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这本书的名字就非常吸引人——《化工设计简明双语教程》。单看书名，我脑海中就浮现出它所代表的意义：简洁明了，并且是中英对照，这对于我这样一名在化工领域学习和工作的学生来说，简直是如获至宝。我一直以来都觉得，掌握一门外语，尤其是英语，对于接触前沿的技术文献、理解最新的工艺流程，甚至与国际同行交流都至关重要。很多时候，国内的教材虽然讲解得很深入，但在术语的翻译上，或者在某些概念的表达上，总会与国际接轨的地方存在一些细微的差异，这无形中给学习者带来了一些额外的理解成本。而这本书恰恰能弥补这一不足，它将化工设计的核心内容，用一种既严谨又易懂的方式呈现出来，同时辅以地道的英语翻译。我非常期待通过这本书，能够更全面、更深入地理解化工设计的各个方面，并且能够熟练运用相关的英文术语，为将来的学习和职业发展打下坚实的基础。尤其是我对那些关于工艺流程设计、设备选型以及安全操作规范的章节充满了好奇，希望能从中学习到实用的知识和方法，将理论知识转化为实际操作能力。

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作为一名即将步入化工行业的毕业生，我深切地体会到理论知识与实际应用之间的鸿沟。而《化工设计简明双语教程》的出现，仿佛为我搭建了一座坚实的桥梁。它不仅囊括了化工设计领域的基础理论，更在实际应用层面给予了详实的指导。从单元操作的设计到整个工艺流程的优化，再到关键设备的选型和操作，这本书似乎都有涉及。我尤其关注书中关于“反应器设计”和“分离设备选型”的部分，这两者在化工生产中起着至关重要的作用，直接影响到产品的收率、质量以及生产的经济性。我希望通过这本书的学习，能够理解不同类型反应器的特点和适用范围，掌握如何根据反应条件和物料性质选择最合适的反应器，并能对其进行初步的设计和计算。同样，在分离操作方面，我也期待能深入了解蒸馏、萃取、过滤等单元操作的原理，以及如何根据物料的性质和分离要求，选择经济高效的分离设备，并进行合理的设计。书中提供的双语内容，无疑会极大地拓展我的视野，让我能够接触到国际上先进的设计理念和技术规范，为我将来在跨国企业工作或者参与国际合作项目打下良好的基础。

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《化工设计简明双语教程》这个名字，给我的感觉是一种“精炼”与“国际化”的完美结合。化工设计领域的知识庞杂，想要做到“简明”而不失深度，需要作者对学科有深刻的理解和精准的把握。我非常看重书中是否能够提供关于“新材料在化工设计中的应用”的内容，例如先进陶瓷、功能高分子、纳米材料等在反应器、管道、密封件等方面的应用，这代表了化工设计的发展方向。同时，我也希望书中能够对“绿色化工设计理念”有深入的阐述，包括如何采用环保的生产工艺、减少“三废”排放、实现物料的循环利用等。在日益强调可持续发展的今天，绿色化工设计是必然趋势，能够学习到这方面的知识，对我的职业发展非常有帮助。而这本书的“双语”特性，则意味着我可以轻松地对照学习，理解那些在国际学术界和工业界广泛使用的专业术语和表达方式，为我将来参与国际项目和技术交流奠定坚实基础。

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从《化工设计简明双语教程》这个书名，我联想到它将为我提供一种“效率”与“视野”的双重提升。化工设计的工作往往涉及大量的计算、图纸绘制和参数调整，如果能有一本“简明”的教程，高效地掌握核心技能，将极大地提高我的工作效率。我特别关注书中是否涵盖了“化工过程模拟”的相关内容，例如利用ASPEN PLUS、HYSYS等软件进行工艺流程的模拟和优化，这在现代化工设计中是必不可少的工具。通过模拟，我们可以预测不同操作条件下的生产情况，评估方案的可行性和经济性，从而减少试错成本。此外，我也对“化工项目管理”的部分抱有极大的兴趣。一个成功的化工项目，不仅需要精湛的设计技术，还需要有效的项目管理能力，包括进度控制、成本管理、质量保证和团队协作等。这本书的双语特点，无疑会帮助我更快速地掌握英文的项目管理术语和国际通行的项目管理方法，为我成为一名优秀的化工工程师打下坚实的基础。

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《化工设计简明双语教程》这个名字，让我立刻联想到它在化工教育领域的独特价值。我一直认为，学习化工设计，不仅仅是学习理论知识，更重要的是培养一种系统性思维和解决实际问题的能力。这本书的“教程”属性，预示着它将提供一个循序渐进的学习路径，引导读者从基础概念到复杂设计。我特别关注书中的“案例分析”或者“工程实践”部分，希望能够通过真实或者模拟的化工生产过程，学习如何将所学的理论知识应用到实际的设计中。例如，一个典型的化工装置，从原料的引入到产品的产出，涉及多个单元操作和设备。我希望通过这本书，能够学习如何对整个流程进行整体的分析和设计，如何进行各单元操作之间的协调和优化，以及如何进行成本效益分析和风险评估。双语的呈现方式，更让我看到了它在国际交流和学习方面的巨大潜力。我希望能借此机会，了解国际上通行的化工设计标准和规范，学习如何使用行业内的常用英文术语进行技术交流，为我未来的国际化职业发展铺平道路。

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读到《化工设计简明双语教程》这个书名，我的第一反应就是它能够为我的知识体系带来一次“双重升级”。“简明”意味着它能用最有效率的方式，将化工设计的核心知识传递给我，避免那些不必要的理论堆砌和晦涩难懂的表述。而“双语”则直接打开了通往国际前沿技术的大门。我渴望在书中看到关于“工艺优化”的章节，学习如何通过调整操作参数、改进设备配置、引入新型催化剂等手段，来提高反应收率、降低能耗、减少污染物排放，最终实现化工生产的经济效益和社会效益的最大化。此外，对于“过程控制”和“自动化设计”的介绍，也同样令我充满期待。在现代化工生产中，精确的过程控制是保证产品质量、稳定运行和安全生产的关键。我希望能够了解PID控制、前馈控制等基本控制策略，以及如何利用DCS（集散控制系统）等自动化平台来实现智能化的生产管理。这本书的双语特性，将帮助我更好地理解相关的英文技术文档和国际标准，提升我处理复杂工程问题的能力。

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我对《化工设计简明双语教程》的期待，不仅仅在于其内容的深度和广度，更在于其“简明”二字所传达出的教学理念。化工设计本身是一个复杂且庞大的体系，涉及的知识面非常广，包括化学工程原理、热力学、流体力学、传质传热、反应工程以及设备工程等等。很多时候，面对浩瀚的专业书籍和技术资料，初学者很容易感到无从下手，或者被繁杂的公式和理论所困扰。而这本书的“简明”，意味着它会以一种更加系统、有条理的方式，将复杂的概念分解，用清晰的逻辑和图示进行阐述，帮助读者快速抓住问题的核心。我非常希望这本书能够摒弃那些过于冗长和理论化的内容，而是聚焦于化工设计中的关键环节和核心技能，提供实操性强的案例和方法。例如，在“工艺流程图绘制”和“物料衡算、能量衡算”等方面，我希望能够学习到规范的绘图方法和准确的计算技巧，这对于后续的设备设计和生产控制都至关重要。同时，双语的教学方式，也能让我对照学习，在理解中文概念的同时，掌握对应的英文术语，这对于提升我的专业英语水平大有裨益。

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在我看来，《化工设计简明双语教程》这个书名，恰恰击中了许多化工学习者和从业者的痛点。一方面，化工设计是一个需要扎实基础和丰富经验的领域，想要“简明”地掌握其精髓并非易事。另一方面，“双语”则直接指向了当前化工行业日益全球化的趋势，掌握英文技术文献和沟通能力已成为必备技能。因此，这本书的出现，无疑为我提供了一个非常理想的学习工具。我尤其希望书中能够包含一些关于“化工设备基础”的内容，比如不同类型泵、压缩机、换热器、塔器等的设计原理、选型依据和操作要点。这些都是化工生产中不可或缺的关键设备，理解它们的特性并能做出合理的选择，是化工工程师的核心能力之一。同时，我也期待书中能有对“化工安全设计”的详细阐述，包括危险源辨识、风险评估、安全联锁设计以及应急预案等。在化工生产中，安全永远是第一位的，这本书能够在这方面给予指导，将极大地增强我的安全意识和设计能力。

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