数学及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:郭淑锋 编

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2010-5

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787504582942

丛书系列:

图书标签:

• 数学
• 应用数学
• 高等数学
• 工程数学
• 计算数学
• 数学分析
• 概率论
• 数理统计
• 数学建模
• 算法

好的，下面为您提供一本名为《现代工程材料学基础》的图书简介，内容详尽，旨在避免任何与您提及的书名《数学及应用》产生关联，并力求呈现出扎实的学术风格： --- 现代工程材料学基础 导言：跨越微观与宏观的结构之舞 在人类文明的演进史上，材料始终是推动技术进步的核心驱动力。从石器时代的燧石到信息时代的半导体，材料的选择与创新定义了工程的可能性边界。本书《现代工程材料学基础》旨在为工程师、科研人员以及高年级本科生提供一个全面、深入且结构严谨的材料科学框架。我们不再将材料视为静态的客体，而是将其视为一个动态的、由微观结构、性能表现与加工工艺相互耦合的复杂系统。本书的宗旨在于揭示材料的“内在逻辑”——如何通过控制原子尺度的排列、晶体缺陷以及微观组织，来精确调控宏观力学、热学、电学及化学性能，从而实现特定工程应用的要求。 本书的叙事主线围绕材料的“三元论”展开：成分 (Composition) → 结构 (Structure) → 性能 (Properties) → 加工 (Processing)。我们将系统性地剖析这四大要素之间的内在联系，构建起一座从基础理论到实际应用的坚实桥梁。 第一部分：材料科学的基石——原子与晶体结构 本部分奠定了理解所有固体材料的基础。我们首先回顾原子尺度上的基本原理，包括量子力学在理解化学键形成中的作用，重点解析离子键、共价键、金属键和范德华力这些决定材料宏观特性的基本作用力。 随后，我们将深入探讨晶体结构。晶体是大多数工程材料的形态基础，因此对晶体学的透彻理解至关重要。本书详尽阐述了七大晶系、布拉维格子、晶胞概念，并对最常见的晶体结构——面心立方 (FCC)、体心立方 (BCC) 和密排六方 (HCP) 进行了深入分析，特别是它们对金属延展性的影响。我们花费大量篇幅讲解晶体缺陷理论，这是连接微观结构与宏观性能的关键。从点缺陷（空位、间隙原子）到线缺陷（位错）再到面缺陷（晶界、堆垛层错），每一个“不完美”都是材料工程设计中必须考虑和利用的变量。尤其对位错的运动、交互作用及其在塑性变形中的核心作用进行了精细的建模和讨论。 第二部分：热力学、动力学与相变行为 材料的稳定性和相变是决定其寿命和加工难度的核心要素。第二部分聚焦于材料的热力学基础。我们引入相律，并详细分析了纯组元和二元合金体系的相图。通过对范例相图（如Fe-C、Cu-Ni体系）的解读，学习如何预测合金在不同温度和成分下的组织状态，这对于铸造和热处理工艺的设计是不可或缺的。 接着，本书深入探讨材料动力学，即相变如何发生和演化。扩散理论是这一部分的核心，包括Fick定律及其在扩散退火、渗碳等过程中的应用。更重要的是，我们详细分析了非扩散相变（如马氏体转变）和扩散相变（如析出相的形核与长大）。本书通过引入冷却速率、形核频率和长大速率等概念，构建了时间-温度-转变 (TTT) 曲线和冷却转变 (CCT) 曲线的完整解析体系，使读者能够精确控制材料的微观组织演变。 第三部分：机械性能的深度剖析与控制 材料工程的核心挑战之一是如何使材料承受载荷而不失效。第三部分专注于材料的力学性能。在回顾弹性变形、屈服与加工硬化等基本概念后，我们着重分析了断裂力学。从韧性到脆性断裂的转变，从Griffith裂纹扩展到Paris定律的疲劳裂纹增长，本书提供了现代结构完整性评估所需的理论工具。 塑性变形和强化机制被详细阐述，包括固溶强化、晶界强化（Hall-Petch关系）、第二相粒子钉扎以及通过晶粒细化实现的强化效果。此外，对材料在高温下的蠕变行为、应力松弛现象以及粘弹性理论（尤其在聚合物和复合材料中的应用）也进行了深入讨论。我们强调了如何通过合理的微结构设计（如引入第二相、控制晶粒尺寸分布）来优化材料的强度、韧性和抗疲劳性能的平衡。 第四部分：功能性材料与前沿领域 随着科技的发展，材料的应用已远超承载结构的需求。第四部分转向了材料的特殊功能性： 1. 电学性能：详细区分导体、半导体和绝缘体的能带理论基础，解释了掺杂对半导体导电性的调控，并介绍了超导体的基本现象。 2. 磁学性能：从磁畴理论出发，解析硬磁材料和软磁材料的差异，以及其在存储和电磁设备中的应用。 3. 光学性能：涵盖光的吸收、反射和透射机理，特别关注在陶瓷、玻璃和新型光电器件中的应用。 4. 腐蚀与防护：系统性地阐述电化学腐蚀的机理，包括阳极反应和阴极反应，并探讨了钝化、缓蚀剂和保护涂层等工程防护策略。 第五部分：加工工艺与材料的生命周期管理 结构决定性能，而加工决定结构。本书最后一部分连接了理论与实践，探讨主要的材料制造工艺： 金属加工：涵盖铸造、固态塑性加工（轧制、锻造、挤压）以及焊接技术对材料微观组织和残余应力的影响。 陶瓷与复合材料：重点讨论粉末冶金、烧结过程中的致密化机制，以及纤维增强复合材料（如CFRTP）的界面行为和各向异性力学。 表面工程：介绍热喷涂、PVD/CVD等先进薄膜沉积技术，用于改善材料表面的耐磨损和抗腐蚀性能。 结语 《现代工程材料学基础》不仅是一本知识的汇编，更是一种思维方式的培养。它要求读者以多尺度的视角审视材料，理解工程选择背后的物理和化学逻辑。通过对本书内容的掌握，读者将具备分析现有材料问题、预测新材料行为，并创新性地设计满足未来严苛工程需求的材料体系的能力。本书的深入案例研究和丰富的图表分析，确保了理论知识的清晰传达与实际应用价值的最大化。 ---

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