材料物理导论

出版者:科学出版社

作者:熊兆贤

页数:0

出版时间:2001-02-01

价格:28.0

isbn号码:9787030089656

具体描述

本书根据“材料大学科”的思路，主要阐述材料科学中的物理方面的内容，包括材料的物理性能及其微观机理，以及相关现代专题(力学、热学、电学、磁学、光学、声学、功能转换)的进展。本书的基本内容自1991年开始在厦门大学材料化学专业作为专业基础课讲授，并自1995年开始作为无机材料方向的研究生专业基础课讲授。多年来根据讲授情况并参考了国内外有关材料科学方面的教科书不断修改补充，不仅概述了材料物理内容的基础理

目录信息

前言
第一章 材料的力学
1.1材料的形变
1.1.1应力
1.1.2应变
1.1.3弹性形变
1.1.4黏性形变
1.2材料的塑性、蠕变与黏弹性
1.2.1材料的塑性
1.2.2材料的蠕变
1.2.3材料的黏弹性
1.3材料的断裂与机械强度
1.3.1材料的理论结合强度
1.3.2材料的脆性断裂与韧性断裂
1.3.3材料的裂纹断裂理论
1.3.
· · · · · · (收起)

用户评价

从这本书《材料物理导论》中，我学到了许多以前从未想到过的关于我们日常用品的知识。例如，在讲解陶瓷材料时，作者详细描述了陶瓷的晶体结构和化学成分，以及高温烧结过程如何形成致密的网络结构，从而赋予陶瓷高硬度、耐高温、绝缘等特性。我之前只知道陶瓷很硬，但不知道为什么。读了这本书，我才明白，陶瓷内部的原子通过强烈的共价键和离子键结合在一起，形成了一个非常稳定的三维网络，这使得它难以被破坏。书中还提到了不同类型的陶瓷，比如氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷等等，以及它们各自的应用领域，像发动机部件、医疗植件、电子基板等。这让我对陶瓷有了更全面的认识。此外，书中对玻璃的讲解也让我大开眼界。我一直以为玻璃是透明的，但书中解释了玻璃的无定形结构，以及光线在玻璃中的传播方式，并且还讨论了彩色玻璃的着色原理，比如加入金属氧化物来改变玻璃的颜色。还有关于钢化玻璃的生产工艺，为什么它比普通玻璃更坚固，以及破碎时会变成小碎片而不是危险的尖锐玻璃渣。这些细节都非常有意思。我也对宝石的颜色和光学特性有了更科学的解释，比如红宝石为什么是红色的，钻石为什么会闪烁，这些都与它们的晶体结构和杂质原子有关。这本书真的让我对身边的一切材料都充满了好奇心，仿佛打开了一个全新的世界。

这本《材料物理导论》简直是打开了我对材料世界认知的大门，我之前对材料物理的印象一直停留在一些零散的概念和复杂的公式，总觉得离我的实际生活很远，也提不起什么兴趣。但这本书的写法完全颠覆了我的想法。作者用一种非常循序渐进的方式，从最基础的原子结构、晶体学入手，层层递进，将抽象的物理概念与我们生活中常见的材料特性联系起来。我记得读到关于原子键合的部分时，书里详细讲解了不同类型的化学键如何影响材料的强度、弹性和导电性，并且配上了清晰的图示，比如金属键、离子键和共价键的示意图，让我一下子就明白了为什么金属会导电，而陶瓷却不会。更让我惊喜的是，书中还穿插了许多历史上材料科学发展的重要里程碑，比如火的使用、青铜器的出现、钢铁冶炼技术的进步等等，这些历史故事让枯燥的理论变得生动有趣，也让我体会到人类在材料探索道路上的智慧和毅力。读完关于晶格振动的章节，我才真正理解了热导率和比热容这些概念是如何产生的，原来材料内部的原子并不是静止不动的，而是在不停地振动，这些振动的能量传递方式决定了材料的热学性质。这本书的语言风格也很亲切，没有过多的学术术语堆砌，即使遇到一些比较难懂的概念，作者也会用生活中的例子来类比，或者提供一些思考题，引导读者自己去探索和理解。我特别喜欢书中关于相变的内容，讲到水结冰、金属退火等过程，让我觉得材料的“变化”原来是如此的有趣和富有规律。总而言之，这本书给了我一个全新的视角去审视我们周围的世界，让我意识到，我们每天接触的金属、塑料、玻璃、陶瓷，甚至衣物，背后都蕴藏着深奥的物理原理。

《材料物理导论》的编写质量真的超出我的预期，我可以很肯定地说，这是一本值得反复品读的经典之作。我之前是因为工作需要，接触过一些材料科学的文献，但很多内容都过于专业和晦涩，让我难以深入。这本书恰好填补了我在这方面的知识空白。作者在讲解材料的电子结构时，并没有直接抛出复杂的量子力学方程，而是从原子能级、电子云模型开始，逐步解释了能带理论是如何形成的，以及能带结构如何决定了材料是导体、半导体还是绝缘体。我特别欣赏书中对半导体材料的详细介绍，不仅仅是理论上的讲解，还结合了半导体的应用，比如晶体管、集成电路是如何工作的，这让我对现代电子技术有了更深的理解。另外，书中对磁性材料的论述也非常精彩，从顺磁性、抗磁性到铁磁性，作者用清晰的语言解释了不同磁性源于电子自旋和轨道运动的微观机制，还介绍了永磁体、软磁材料的特点和应用，让我对冰箱贴、马铃薯的磁性产生了浓厚的兴趣。书中对光学性质的讲解同样深入浅出，关于光的折射、反射、吸收、透射等现象，以及它们与材料折射率、介电常数的关系，都被解释得非常透彻。我记得有章节专门讲解了不同颜色材料的产生原理，比如颜料的发色机理，还有透明材料、半透明材料、不透明材料的区分，这让我看事物的角度都变了。让我印象深刻的是，书中还涉及到一些前沿的材料物理概念，比如超导材料、形状记忆合金等，并简单介绍了它们的特性和潜在应用，这让我看到了材料科学的无限可能。整体而言，这本书的逻辑非常严谨，知识体系构建得非常完善，让人在学习的过程中能感受到一种由浅入深、由表及里的学习体验。

《材料物理导论》这本书为我打开了材料科学的“任督二脉”，让我对各种新材料的应用充满了期待。作者在讲解高分子材料时，不仅仅介绍了聚合物的分子链结构，还深入探讨了聚合物的链缠结、结晶行为以及玻璃化转变温度对材料性能的影响。我之前只知道塑料很常见，但不知道为什么不同种类的塑料有不同的硬度、弹性、韧性和透明度。读了这本书，我才明白，这些都与高分子链的长度、支化程度、交联密度以及链间的相互作用力有关。书中还提到了高分子材料的加工成型方法，比如注塑、挤出、吹塑等，以及这些工艺如何影响最终的材料性能。让我印象深刻的是，书中还涉及了生物可降解高分子材料，以及它们在环保和医疗领域的应用前景，这让我看到了材料科学为解决社会问题带来的希望。另外，书中还提到了复合材料，比如纤维增强塑料、夹层结构等，以及它们如何通过协同作用获得比单一材料更优异的性能。我明白了为什么碳纤维自行车架那么轻便又坚固，以及玻璃纤维增强塑料在汽车和建筑领域的广泛应用。这本书的知识点都非常实用，而且与我们的生活息息相关，这使得学习过程充满了乐趣和意义。

《材料物理导论》这本书的写作风格非常具有启发性，它不仅教授知识，更激发我深入思考。在关于材料的力学性能部分，作者深入浅出地讲解了弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂韧性等概念，并且通过各种实例，比如金属的拉伸曲线、高分子的形变行为，来帮助读者理解这些力学参数的物理意义。我尤其喜欢书中关于材料疲劳和蠕变的内容，作者解释了材料在长时间、低应力下的形变机制，以及如何通过改变材料成分或结构来提高其抗疲劳和抗蠕变性能。这对于理解结构件的长期可靠性非常有帮助。书中还涉及了材料的表面处理技术，比如抛光、电镀、阳极氧化等，以及这些技术如何改善材料的表面硬度、耐腐蚀性、耐磨性等。我明白了为什么一些金属制品看起来那么光滑亮丽，而且不易生锈。让我印象深刻的是，书中还讨论了材料的失效分析，比如脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂等，并且通过案例分析，展示了如何从断裂的形貌来推断材料的失效原因。这对于工程师来说至关重要。这本书的知识点非常丰富，而且联系紧密，读起来让人感到知识在不断累积和升华，形成一个完整的体系。

《材料物理导论》这本书就像一本材料科学的百科全书，涵盖了从基础理论到前沿应用的方方面面。我在阅读过程中，对材料的热学性质有了全新的认识。作者详细讲解了热传导、热辐射、热对流等基本概念，以及不同材料的热导率、比热容、热膨胀系数等参数的物理意义。书中解释了金属材料良好的导热性是因为自由电子的运动，而陶瓷材料的导热性则主要依靠晶格振动，这让我对材料的“热”有了更深入的理解。我特别喜欢书中关于热处理工艺的介绍，比如淬火、回火、退火等，解释了这些工艺如何通过改变材料的微观结构来调整其力学性能和热学性能。这让我明白了为什么同样是钢，有些很坚硬，有些却很柔韧。书中还涉及了材料的相变，比如固态相变、液态相变，以及这些相变如何影响材料的性能。让我印象深刻的是，书中还讨论了热电材料，比如塞曼效应，解释了如何利用温差来产生电能，或者通过电能来制造温差，这让我看到了能源转换的奇妙潜力。此外，书中还提及了材料在高温环境下的行为，比如高温氧化、热腐蚀等，以及如何通过材料设计来提高其耐高温性能。总的来说，这本书让我对材料的“热”有了更全面的认识，并且意识到了控制材料热学性能的重要性。

读完《材料物理导论》，我感觉自己仿佛经历了一场材料科学的“深度游”。作者在讲解材料的晶体结构时，用了非常直观的图形和模型，让我一下子就理解了晶格、晶面、晶向、密排结构等概念。特别是关于不同晶体结构（如体心立方、面心立方、六方密排）对材料性能的影响，以及在合金化过程中可能出现的相变和晶界强化机制，都讲解得非常清晰。我之前只知道金属材料有各种各样的形状，但不知道为什么。读了这本书，我才明白，金属内部的原子排列方式直接决定了它的延展性和塑性。书中还涉及了晶体的衍射，比如X射线衍射，是如何被用来确定晶体结构的，这让我对材料的“身份验证”有了科学的认知。让我感到惊喜的是，书中还详细讲解了材料的缺陷，如点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界），并且解释了这些缺陷如何影响材料的力学性能、电学性能甚至光学性能。例如，位错的运动是金属塑性变形的根本原因，而晶界则可能成为材料强化的障碍。此外，书中还提到了多晶体材料的各向异性，以及如何通过控制晶粒大小和取向来优化材料性能。这本书的讲解方式非常注重从微观结构出发，解释宏观性能，这种思维方式让我受益匪浅。

《材料物理导论》这本书的叙事方式非常独特，它不仅仅是一本教科书，更像是一次穿越材料历史和理论的奇妙旅程。作者在讲解材料的缺陷时，用了非常形象的比喻，比如晶体中的空位、间隙原子和位错，就像建筑物中存在的“瑕疵”，但这些“瑕疵”却往往是决定材料性能的关键。我记得书中详细讲解了位错的移动如何导致材料的塑性变形，这让我对金属的延展性有了更深刻的理解。而且，书中还提到了合金的强化机制，比如固溶强化、沉淀强化和加工硬化，这些都让我对材料的“内在修炼”有了更清晰的认识。让我特别惊喜的是，这本书还涉及了材料的疲劳和断裂，讲解了材料在反复应力作用下如何发生损伤，以及脆性断裂和韧性断裂的区别。这对于理解桥梁、飞机等结构的安全至关重要。书中还讨论了材料的腐蚀和防护，比如金属的电化学腐蚀原理，以及如何通过涂层、合金化等方法来提高材料的耐腐蚀性，这让我明白了为什么有些金属会生锈，而有些却能保持光泽。另外，书中还提到了材料的表面科学，比如表面能、表面吸附、表面催化等，以及这些表面特性如何在催化剂、传感器等领域发挥重要作用。这让我意识到，材料的“内在”和“外在”同样重要。总的来说，这本书让我看到了材料科学是一个非常庞大且相互关联的知识体系，每一个细小的环节都可能对最终的材料性能产生巨大的影响。

我一直对各种新奇材料的应用非常感兴趣，比如能自愈的材料、会发光的材料等等，但总觉得这些都离我太遥远。《材料物理导论》这本书，可以说让我对这些“魔法”般的材料有了科学的解释。书中在讲到高分子材料时，不仅仅介绍了聚合物的链式结构和交联作用，还详细讲解了高分子材料的拉伸、弯曲、形变等力学行为，以及玻璃化转变温度和熔点对材料性能的影响。我特别着迷于书中关于弹性体的部分，比如橡胶，解释了为什么橡胶在拉伸后能够恢复原状，这让我对高分子材料的分子链运动有了更直观的认识。书中还提到了生物材料，比如骨骼、牙齿的结构和性能，以及人造器官的材料选择，这让我看到了材料科学在医学领域的巨大潜力。让我颇感意外的是，这本书还涉及了纳米材料，并且用了很多篇幅讲解了纳米材料的特性，比如表面效应、量子尺寸效应，以及它们在催化、电子器件、医学诊断等方面的应用。看到书中关于纳米金、碳纳米管的介绍，我才真正理解了“小”也能带来“大”的变化。此外，书中对复合材料的介绍也非常详尽，讲解了不同材料的组合如何能够获得比单一材料更优异的性能，比如碳纤维增强塑料在航空航天领域的应用，以及玻璃纤维增强塑料在汽车制造中的普及，让我对材料的“混搭”艺术有了全新的认识。这本书的例子都非常贴近生活，或者与科技前沿紧密相关，这使得学习过程充满乐趣和启发。

我之前对材料的电学性能一直感到有些模糊，只知道金属导电，塑料绝缘。《材料物理导论》这本书则为我揭示了其中的奥秘。作者从原子层面的电子运动讲起，详细阐述了自由电子模型、能带理论，解释了导体、半导体和绝缘体之间的根本区别。书中对半导体材料的讲解尤其精彩，不仅介绍了不同半导体材料（如硅、锗、砷化镓）的能带结构和掺杂原理，还解释了PN结的形成和二极管、三极管的工作原理，让我对现代电子器件的运行机制有了深刻的认识。我特别喜欢书中关于介电材料的介绍，解释了电介质的极化现象，以及电容、介电损耗等概念，这让我明白了为什么某些材料可以储存电能，而另一些则不行。书中还涉及了压电效应、焦电效应、铁电效应等，这些特殊的电学现象与材料的晶体结构和极化机制息息相关，让我对功能材料的奇妙世界充满了敬畏。另外，书中还讨论了磁性材料，从顺磁性到铁磁性，从软磁材料到硬磁材料，解释了磁畴、磁畴壁等概念，以及这些磁性材料在电机、变压器、存储介质等领域的广泛应用。读完这一部分，我才真正理解了磁性是如何产生的，以及如何被利用。这本书的讲解方式非常注重物理原理的阐释，同时又与实际应用紧密结合，让学习过程既严谨又生动。