化学教学参考书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:刘景晖 编

出品人:

页数:126

译者:

出版时间:2010-7

价格:26.80元

装帧:

isbn号码:9787040296846

丛书系列:

图书标签:

• 化学
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好的，这是一本不包含《化学教学参考书》内容的图书简介，力求内容详实、自然流畅，避免任何程序化痕迹： --- 《现代材料科学与工程导论》：探寻物质的极限与未来 核心理念：从微观结构到宏观性能的系统构建 本书《现代材料科学与工程导论》旨在为材料科学及相关工程领域的研究者、工程师和高年级本科生提供一个全面、深入且前沿的知识框架。我们深知，材料是现代工业文明的基石，从微小的集成电路到宏伟的航空航天结构，其性能的突破往往受限于对物质本征属性的理解和驾驭能力。 不同于侧重于基础化学原理的教学参考书，本书将焦点完全集中于材料的组织结构、性能、加工与应用这四大核心要素之间的相互作用和调控机制。我们不会深入探讨中学或大学基础化学课程中的化学反应热力学、平衡常数计算或酸碱滴定等内容，而是将重点放在固态物理、晶体缺陷、相图解读以及先进材料的表征技术上。 第一部分：基础理论与晶体结构——构筑材料的微观蓝图 本部分奠定了理解所有工程材料的基础。我们将详尽阐述晶体结构学的原理，包括布拉伐点阵、密堆积结构（如面心立方、体心立方、六方最密堆积）及其对材料机械性能的初步影响。重点在于如何通过X射线衍射（XRD）技术来解析未知的晶体结构，并理解晶体缺陷——点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷——如何成为材料塑性、强度和导电性的关键调控点。 我们不会涉及：无机化学中的元素周期律系统性回顾、有机化合物的命名法、平衡态热力学在溶液中的应用，或标准化学制备方法的细节讨论。 我们将重点阐述：位错运动与加工硬化机制、施魏德勒-范德梅尔曲线的物理意义、以及如何利用吉布斯自由能最小化原则来预测固态相变的方向性。 第二部分：结构-性能关系——从原子到宏观的桥梁 材料的价值在于其性能。本部分深入剖析了不同类别材料的核心性能与其微观结构之间的必然联系。 2.1 金属材料：强度、韧性与疲劳 重点讲解金属的强化机制：固溶强化、晶界强化（Hall-Petch关系）、形变强化以及沉淀强化。我们详细分析了相变对钢材性能的决定性影响，如马氏体转变的无扩散特性。对疲劳和蠕变现象的探讨，将侧重于裂纹的萌生、扩展和断裂力学（如Paris定律、应力强度因子$K_{ ext{IC}}$）的计算，这与单纯研究化学键强度的视角截然不同。 2.2 陶瓷与玻璃：硬度、脆性与电学特性 陶瓷的优异耐高温和耐腐蚀性源于其离子/共价键的特性，但其脆性是工程应用的巨大挑战。我们将聚焦于陶瓷的断裂韧性增强技术，例如引入第二相粒子或纤维增强。玻璃的结构特性则侧重于其无序结构如何影响其粘滞性、玻璃化转变温度（$T_{ ext{g}}$）的测定及其在光电子器件中的应用。 2.3 高分子材料：粘弹性与构象控制 高分子部分着重于其独特的粘弹性行为。我们将解析高分子的分子链缠结、结晶度、玻璃化转变和橡胶态转变。对硫化、交联网络的介绍，旨在解释如何将流体聚合物转化为具有形状记忆或高强度特性的固体材料，而非讨论有机合成的反应机理。 第三部分：先进材料与功能化——面向未来的前沿探索 这是本书最具时代性的部分，它展示了材料科学如何驱动下一代技术的实现。 3.1 半导体材料与器件基础 我们详细介绍半导体的能带结构（禁带宽度、有效质量），N型和P型掺杂的物理机制及其在PN结、MOSFET等基本器件中如何实现电荷的单向传输。对半导体加工中的外延生长、光刻技术的介绍，均属于工程范畴，而非基础化学合成实验。 3.2 智能与复合材料 智能材料部分聚焦于那些能对外界刺激（热、光、电、磁）做出响应的材料，如压电材料、磁致伸缩材料以及形状记忆合金（SMA）。我们阐述了其逆效应和正效应的本构方程，这是纯粹的物理工程描述。 复合材料则深入探讨了纤维增强复合材料（FRP）的力学性能预测模型，如混合法则，以及界面结合对整体强度的影响。 3.3 材料的表征技术 理解材料性能的先决条件是准确观测其结构。本部分系统回顾了尖端表征手段，包括高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）获取原子像、扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDS）确定元素分布、原子力显微镜（AFM）的表面形貌分析，以及差示扫描量热法（DSC）对热学行为的精确测量。 总结：材料工程师的工具箱 《现代材料科学与工程导论》是一本聚焦于“如何设计、制造并理解工程材料”的专业手册。它假设读者已经掌握了基本的物理和化学概念，并致力于提供一套面向工程应用、数据驱动和结构导向的知识体系。本书的价值在于连接了微观的原子排列与宏观的器件性能，是所有致力于材料创新与应用开发的工程师不可或缺的参考读物。 ---

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