无机材料科学基础

无机材料科学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:
作者:陆佩文
出品人:
页数:335
译者:
出版时间:1996-8
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787562911081
丛书系列:
图书标签:
  • 1
  • 无机材料
  • 材料科学
  • 无机化学
  • 材料基础
  • 固体物理
  • 晶体学
  • 材料性能
  • 纳米材料
  • 陶瓷材料
  • 电子材料
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具体描述

“无机材料科学基础”是高等工科院校无机非金属材料与工程专业的重要基础理论课程。《无机材料科学基础》主要内容有:结晶学基础、晶体结构与缺陷、熔体和玻璃体、表面与界面、热力学应用、相平衡、扩散与固相反应、相变、烧结。共九章,每章后附有习题。《无机材料科学基础》除作教材外,也适于从事无机非金属材料研制与生产的科技人员参考。

现代化学导论:从原子到宏观世界的桥梁 图书简介 本书旨在为初学者构建一个全面、系统的现代化学基础知识框架,聚焦于化学的核心原理、物质的结构与性质,以及化学在现代科学与工程中的应用。它并非一本专注于特定材料科学分支的教科书,而是旨在为跨学科学习者奠定坚实的化学基础,从而能够更深入地理解如材料科学、生物学、环境科学和物理学等领域中涉及的化学过程。 全书结构清晰,内容深入浅出,力求在严谨的科学性与易读性之间取得完美的平衡。我们相信,理解化学反应的驱动力、物质的构型如何决定其功能,是所有现代科学探索的基石。 --- 第一部分:化学的基石——原子、分子与键合 本部分从最基础的化学概念入手,为读者搭建起微观世界的认知地图。 第一章:物质的本质与早期化学史 本章将带领读者回顾化学科学的起源,从古代炼金术的实践到近代化学的科学化进程。重点讨论物质的三态变化(固、液、气)以及原子论的建立过程,包括道尔顿原子学说的核心内容。此外,将介绍如何通过化学计量学的基本概念,如摩尔、原子量和分子量,进行精确的定量分析,这是进行任何化学计算的基础。 第二章:原子结构与周期性规律 本章深入探讨原子的内部结构,包括质子、中子和电子的发现及其特性。详细阐述电子排布的原理,如泡利不相容原理、洪特规则和能量最低原理,如何决定了原子核外电子的排布方式。在此基础上,系统梳理元素周期表的结构及其蕴含的深刻规律,解释为什么元素的化学性质会随原子序数的周期性变化而变化,重点讨论原子半径、电离能、电子亲和能和电负性等关键周期性趋势。 第三章:化学键的形成与分子几何 化学键是连接原子形成稳定物质的关键。本章详尽分析主要的成键理论,包括离子键、共价键(单键、双键、三键的区分)以及金属键的本质。对于共价键,重点介绍路易斯结构的绘制规则和价层电子对互斥理论(VSEPR),用以预测分子的三维几何构型,并解释构型如何影响分子的极性。此外,引入杂化轨道理论(sp, $sp^2$, $sp^3$)来解释分子中键的特性和键角。 第四章:分子间作用力与物质聚集态 分子间的相互作用力虽然弱于化学键,但对物质的宏观性质(如熔点、沸点、溶解性)起着决定性的作用。本章系统介绍范德华力(包括伦敦色散力、偶极-偶极力)以及最重要的氢键的形成条件与影响。随后,将这些分子间作用力应用于描述气体的性质(理想气体定律、真实气体行为的偏差),液体的性质(蒸气压、表面张力、粘度)以及固体的基本分类(晶体与非晶体,晶体的基本结构概念)。 --- 第二部分:化学反应的驱动力与过程 本部分转向动态的化学世界,关注反应的发生条件、能量变化和速率控制。 第五章:化学热力学基础 本章是理解化学反应方向性的核心。首先介绍能量的概念,区分内能、热量和功。重点阐述热化学,包括焓(H)的定义、盖斯定律的应用以及标准生成焓的计算。随后引入热力学第二定律,定义熵(S)和吉布斯自由能(G),解释 $Delta G$ 如何作为判断化学反应自发性的判据,并讨论温度对反应方向的影响。 第六章:化学平衡与反应商 化学反应很少能完全进行到底,理解化学平衡至关重要。本章详细阐述平衡态的特征,并引入质量作用定律和平衡常数 ($K$) 的计算。重点讨论勒夏特列原理,解释浓度、压力(对气体反应)和温度变化如何使平衡系统发生移动。本章还将区分热力学平衡与动力学控制。 第七章:化学反应速率与动力学 反应发生的快慢是工程应用的关键。本章聚焦于反应动力学,介绍反应速率的定义和影响速率的因素(如反应物浓度、温度、催化剂)。核心内容包括速率定律的确定方法、反应级数的概念,以及活化能的概念,引入阿伦尼乌斯方程来定量描述温度对速率的影响。本章将简要介绍反应机理的概念。 第八章:溶液化学与电化学基础 本章探讨物质在溶剂中的行为。首先介绍溶液的浓度表示方法(摩尔浓度、质量百分比等)以及依数性(如稀溶液的蒸汽压降低、沸点升高、凝固点降低和渗透压)。随后,转向电化学的基础:介绍氧化还原反应的基本原理,构建原电池(电势、标准电极电势),并理解能斯特方程在非标准条件下的应用。 --- 第三部分:关键反应类型与应用导向 本部分将前述原理应用于几种重要的化学反应类型和实际应用背景。 第九章:酸碱理论与平衡 酸和碱是化学中最普遍的反应物。本章系统比较阿伦尼乌斯、布朗斯特德-洛瑞和路易斯酸碱理论。重点介绍水溶液中的离子平衡,包括水和弱酸/弱碱的 $ ext{pH}$ 计算、缓冲溶液的原理与设计,以及酸碱滴定的原理。 第十章:氧化还原反应的深入分析 本章深化对氧化还原反应的理解,聚焦于实际应用。详细分析电解池的工作原理,包括法拉第电解定律。将电化学原理应用于现代技术,例如腐蚀的化学原理与防护,以及电池技术(如基础的锂离子电池工作原理概述,不涉及具体材料设计)。 第十一章:有机化学基础与聚合物入门 本章作为向更复杂分子结构过渡的桥梁,简要介绍有机化学的基础,包括碳原子的独特成键能力,关键的官能团(如醇、酸、胺)及其反应活性。随后引入聚合反应的基本概念,区分加聚反应和缩聚反应,概述高分子化合物的结构与宏观性能之间的初步关联。 第十二章:化学在现代科学中的视角 本章是对前述知识的整合与展望,重点从化学的视角审视宏观世界。讨论晶体结构与宏观性质的联系(非本书核心内容,仅作理论引导),例如为什么离子化合物通常是硬而脆的。概述化学在可持续发展中的角色(如催化、能源转换中的化学挑战),强调化学原理在解决当代工程和环境问题中的基础性作用。 --- 本书特色: 强调原理的普适性: 本书旨在提供普适的化学规律,而非针对特定材料的性能解读。 计算与概念并重: 每章均配有大量的例题和习题,以巩固对定量计算的掌握。 跨学科视野: 结构设计旨在为学习高级的物理化学、无机化学或材料化学打下坚实的先修基础。 本书是所有希望理解物质世界如何运作的理工科学生、工程师和科研人员的理想入门读物。它提供的知识深度足以应对后续专业课程的挑战,而其清晰的逻辑结构又能确保初学者平稳过渡。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我是一个对科学事物充满好奇心的普通读者,虽然没有专业的背景,但一直对无机材料的世界充满向往。这本书的出现,就像一位耐心而渊博的导师,循循善诱地将我引入这个奇妙的领域。它没有使用过于复杂的专业术语,而是用生动形象的语言和贴近生活的例子,向我展示了无机材料的神奇之处。我特别喜欢书中对各种材料的“故事”的讲述。例如,在介绍陶瓷材料时,作者不仅讲述了陶瓷的起源和发展,还介绍了各种不同类型的陶瓷,如日用陶瓷、建筑陶瓷、特种陶瓷等,以及它们在生活中的广泛应用,如餐具、瓷砖、绝缘子、传感器等。这种方式让我能够直观地感受到材料与我们生活的紧密联系。书中关于材料性能的解释也十分有趣。例如,在讲述玻璃的强度时,作者将其比作“透明的石头”,并解释了为什么玻璃在受到冲击时会碎裂,以及如何通过改变玻璃的成分和制造工艺来提高其抗冲击性能。这种形象的比喻,让我能够轻松理解抽象的科学原理。我尤其对书中关于未来材料发展的展望印象深刻。作者描绘了纳米材料、生物材料、智能材料等新兴材料在未来科技发展中的重要作用,这让我对科技的进步充满了期待。这本书不仅满足了我对无机材料的好奇心,更激发了我对科学探索的浓厚兴趣。它让我明白,科学并非遥不可及,而是就在我们的身边,等待我们去发现和理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书,我拿到手的时候,真的被它的厚度和精美的封面所吸引。作为一个对无机材料科学领域抱有浓厚兴趣的爱好者,我一直渴望找到一本既能系统梳理基础知识,又能激发我对这个学科更深层探索的书籍。翻开扉页,我就被作者严谨的学术态度和清晰的逻辑思路所折服。书中的内容涵盖了无机材料的方方面面,从最基础的晶体结构、化学键合,到原子排列、缺陷理论,再到宏观的力学性能、热学性能、电学性能以及光学性能,几乎无所不包。作者没有停留在理论的堆砌,而是巧妙地将抽象的理论概念与具体的材料实例相结合,例如在讲解晶体结构时,会详细分析钠氯、金刚石等典型晶体的结构特点,以及它们与材料性能之间的内在联系。这种“由表及里,由点及面”的讲解方式,使得复杂的概念变得易于理解和消化。更令我惊喜的是,书中还深入探讨了材料的制备方法和表征技术,这对于我这样希望将理论知识付诸实践的学习者来说,无疑是宝贵的财富。从高纯金属的冶炼,到陶瓷的烧结,再到半导体的生长,作者都进行了详尽的介绍,并配以精美的插图,让我在脑海中勾勒出材料生产的整个过程。我对书中关于缺陷理论的论述尤其印象深刻,它解释了为什么即使是理论上完美的晶体,在实际应用中也会因为原子空位、间隙原子、位错等缺陷的存在而表现出不同的性质。这让我意识到,理解材料的“不完美”才是掌握其性能的关键。总而言之,这本书为我打开了无机材料科学的一扇大门,让我对这个充满魅力的领域有了初步却又深刻的认识,它无疑是我学习道路上的一个重要里程碑。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书,我就被它独特的视角和深入的分析所吸引。我是一名正在攻读材料科学相关专业的硕士研究生,之前阅读过不少教材,但这本书的深度和广度无疑是令人耳目一新的。它不仅仅是知识的罗列,更是对无机材料科学发展历程和前沿研究方向的梳理。作者在开篇就强调了材料科学作为一门交叉学科的重要性,并清晰地勾勒出其与其他学科的联系,例如物理学、化学、工程学等,这为我理解材料科学的定位提供了更广阔的视野。我非常赞赏书中关于原子间相互作用和电子结构理论的详细阐述。通过对化学键合类型的深入剖析,我才真正理解了为什么不同的原子组合会形成具有截然不同性质的材料。从离子键、共价键到金属键,再到范德华力,作者运用量子力学原理,生动地解释了电子如何在原子之间分布,以及这种分布如何决定了材料的宏观性质。此外,书中关于晶体缺陷与材料性能关系的讨论也极具启发性。作者没有简单地将缺陷视为“杂质”,而是将其看作是材料性能调控的重要手段。他详细介绍了点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷在材料力学、电学、光学等方面的具体影响,并结合实际案例,说明了如何通过控制缺陷来设计和优化材料性能。例如,在半导体材料领域,通过掺杂引入特定类型的缺陷,就可以精确调控材料的导电性和光电转换效率。这种深入的理论分析,让我对材料的微观结构有了更深刻的认识,也为我日后的科研工作奠定了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书,我只能用“惊艳”来形容。我是一名材料领域的独立研究者,多年来一直专注于无机材料的创新性应用。这本书的出现,仿佛为我点亮了新的研究方向,也为我解决许多长期困扰的难题提供了新的思路。我特别欣赏书中关于材料的失效分析和可靠性工程的论述。作者没有回避材料在实际应用中可能遇到的挑战,而是深入剖析了各种失效模式,如疲劳、蠕变、断裂、磨损、腐蚀等,并详细介绍了相应的分析方法和预防措施。例如,在分析一个金属构件的疲劳失效时,作者指导读者如何通过断口分析、金相检验、力学性能测试等手段,来确定失效的根本原因,并提出改进设计或材料选择的建议。这种注重实践和解决实际问题的态度,正是科研工作者所需要的。书中对不同无机材料体系的制备工艺和性能表征的比较研究也让我受益匪浅。作者详细比较了不同制备方法(如固相法、液相法、气相法、等离子喷涂法等)对材料微观结构和宏观性能的影响,并对各种表征技术(如SEM, TEM, XRD, XPS, BET等)的应用范围和局限性进行了深入探讨。这为我选择最适合的制备工艺和表征手段提供了宝贵的参考。我经常会在遇到新的研究课题时,翻阅这本书,从中汲取灵感,找到研究的切入点。这本书不仅提升了我对无机材料科学的认识水平,更点燃了我对创新性研究的激情,它是我在科研道路上不可或缺的伙伴。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的材料工程师,我阅读过大量的无机材料相关书籍,但这本书无疑是我近年来读到过最出色的作品之一。它以其深刻的洞察力、严谨的逻辑和前瞻性的视野,为我提供了宝贵的知识和启发。我尤其欣赏书中对于材料科学方法论的强调。作者不仅仅是介绍材料的性质和应用,更重要的是,他深入阐述了如何运用科学的方法去研究和开发新的无机材料。例如,在介绍材料设计时,作者详细阐述了从用户需求出发,到性能指标的确定,再到材料结构的预测和优化,最后到制备工艺的开发和验证的完整流程。这为我今后的材料研发工作提供了清晰的指导。书中对材料模拟和计算的介绍也让我眼前一亮。作者详细介绍了第一性原理计算、分子动力学模拟、有限元分析等计算工具在无机材料研究中的应用,并展示了这些工具如何能够加速材料的发现和性能的优化。这让我看到了计算科学在材料研究中的巨大潜力,也为我今后的工作方向提供了新的思考。我经常会在遇到复杂的材料问题时,通过书中提供的计算方法和模型,来寻找解决方案。这本书不仅提升了我对无机材料科学的专业认知,更拓宽了我解决问题的思路和方法,为我的职业发展注入了新的活力。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书,我感觉自己对无机材料科学的理解上升到了一个全新的高度。我是一名对科学研究充满热情的博士生,在攻读学位期间,我一直在努力寻找能够帮助我理解材料本质、掌握研究方法的优秀书籍。这本书无疑是其中最杰出的代表之一。作者在开篇就强调了材料科学的“核心三要素”——结构、性能、加工,并贯穿全文,使我能够从整体上把握材料研究的脉络。我尤其赞赏书中关于晶体学和衍射理论的详细讲解。作者通过清晰的图示和严谨的数学推导,解释了晶体点阵、晶面、晶向的概念,以及X射线衍射在确定晶体结构中的重要作用。这对于我理解晶体材料的微观结构,进而解释其宏观性能至关重要。例如,通过分析X射线衍射谱,我可以确定材料的相组成、晶粒尺寸、内应力等关键信息,这些信息直接影响着材料的力学性能、电学性能和磁学性能。书中对相图的深入解读也让我大开眼界。作者详细讲解了二元相图、三元相图的绘制和解读方法,并结合实际合金体系,分析了固态相变、液相反应、包晶反应等过程。这为我理解合金的组织结构和性能演变提供了重要的理论指导。我经常会在进行合金设计时,参考书中的相图信息,以优化材料的成分和热处理工艺。这本书不仅为我提供了坚实的理论基础,更教会了我如何运用科学的方法去分析和解决材料问题,是我学术道路上不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书,我就迫不及待地翻阅起来。我是一个刚刚接触无机材料科学的学生,对此领域既充满好奇又有些许迷茫。这本书的出现,仿佛为我指明了方向。它不像许多教科书那样枯燥乏味,而是以一种非常引人入胜的方式展开。我特别欣赏作者在介绍各种材料类型时所展现出的系统性。从金属材料的合金化和热处理,到陶瓷材料的固相反应和液相烧结,再到聚合物材料的合成和性能调控,每一个章节都循序渐进,层层递进。书中对于材料结构与性能关系的阐述更是鞭辟入里。例如,在谈论金属的力学性能时,作者详细解释了位错运动在塑性变形中的作用,并以此引申到晶界强化、固溶强化等提高材料强度的途径。这让我从微观层面理解了宏观力学行为的根源。此外,书中对材料的热力学和动力学原理的应用也十分精彩。作者通过化学热力学平衡、相图分析等工具,解释了材料在不同温度和压力下的相变行为,以及这些相变如何影响材料的性能。这让我认识到,材料的性能并非一成不变,而是与环境条件密切相关。我尤其对书中关于功能材料的章节留下了深刻印象。无论是压电陶瓷在传感器中的应用,还是磁性材料在信息存储领域的潜力,都让我惊叹于无机材料的神奇之处。作者用生动的语言和丰富的案例,将抽象的物理效应转化为我们日常生活中可触及的科技产品,极大地激发了我对这个学科的求知欲。这本书不仅是一本教材,更是一本引导我深入探索无机材料科学奥秘的启蒙读物。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对无机材料科学充满热情的爱好者,我一直在寻找一本能够系统梳理和深入讲解这一领域的书籍。这本书,无疑满足了我所有的期待,甚至超越了我的想象。它不像许多科普读物那样浅尝辄止,也不是纯粹的学术专著那样艰深晦涩,而是巧妙地找到了一个完美的平衡点。我特别欣赏作者在介绍材料的宏观性能时,能够追溯到微观的原子结构和电子行为。例如,在讲解金属的导电性时,作者不仅提到了自由电子的概念,还深入分析了晶格振动(声子)对电子传输的散射作用,以及杂质原子和晶界对电阻率的影响。这种由宏观到微观,再由微观回到宏观的讲解方式,让我对材料的性质有了更加立体和深刻的理解。此外,书中对不同材料体系的比较分析也让我印象深刻。作者不仅详细介绍了金属、陶瓷、玻璃、复合材料等传统无机材料,还对近年来兴起的新型无机材料,如纳米材料、生物陶瓷、智能材料等进行了广泛的介绍。这让我看到了无机材料科学的广阔前景和无限可能。我尤其被书中关于材料设计和性能调控的讨论所吸引。作者通过大量的案例,阐述了如何通过改变材料的成分、结构、制备工艺等参数,来获得预期的性能。这对于我这样希望将理论知识应用于实际创造的学习者来说,无疑是极其宝贵的启示。这本书不仅为我打开了无机材料科学的大门,更点燃了我对这个领域持续探索的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我留下了极其深刻的印象,它远不止是一本教材那么简单。我是一名在职的工程师,从事的是与无机材料相关的研发工作。在日常工作中,我经常会遇到各种各样的问题,需要不断地学习和更新知识。这本书的出现,简直是为我量身定制的。它不仅仅提供了理论知识,更重要的是,它将理论与实践紧密地联系在一起。我特别欣赏书中对各种无机材料的分类和应用场景的详细介绍。无论是结构陶瓷在航空航天领域的应用,还是电子陶瓷在微电子器件中的关键作用,抑或是功能梯度材料在复杂环境下的优越性能,作者都进行了非常细致的剖析。更让我受益匪浅的是,书中关于材料性能测试和表征的章节。作者详细介绍了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等常用表征技术的工作原理和数据解读方法。这对于我来说,能够更准确地理解实验结果,并指导我的研发方向提供了重要的帮助。我经常会在遇到样品分析问题时,翻阅这本书,从中找到解决问题的线索。例如,在分析一个新开发的陶瓷材料时,我可以通过书中的XRD分析方法,确定其晶体结构和物相组成,并通过SEM观察其微观形貌,进而推断其可能的性能表现。书中对材料失效分析的讨论也同样重要,它帮助我理解材料在实际应用中可能遇到的挑战,并提前采取预防措施。这本书为我提供了一个系统性的知识框架,也为我的工作提供了宝贵的实践指导。

评分☆☆☆☆☆

在接触这本书之前,我对无机材料科学的理解还停留在比较零散的层面,不成体系。这本书的出现,如同一场及时雨,为我构建了一个完整的知识框架。我是一名即将毕业的本科生,正准备进入研究生阶段的学习。这本书的深度和广度,恰好能够帮助我打下坚实的基础。我非常喜欢作者对材料与环境相互作用的论述。例如,在介绍金属的腐蚀时,作者不仅从电化学的角度解释了腐蚀机理,还详细分析了不同环境因素(如湿度、温度、pH值、电解质等)对腐蚀速率的影响,并介绍了各种防腐蚀措施,如缓蚀剂、防护涂层、牺牲阳极等。这让我认识到,材料的性能不仅取决于其本身的内在属性,更与它所处的外部环境息息相关。书中对材料的热学性能的讲解也十分到位。作者详细介绍了比热容、热导率、热膨胀系数等基本概念,并解释了这些参数如何影响材料在高温或低温环境下的应用。例如,在设计高温设备时,就需要选择具有低热膨胀系数和高热导率的材料,以避免热应力引起的开裂和保证良好的热传导。这本书的内容丰富且逻辑清晰,语言生动且富有启发性,让我受益匪浅。它不仅提升了我对无机材料科学的认知水平,更激发了我对这一学科更深入研究的兴趣,为我未来的学术道路指明了方向。

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