核材料(第1部分)//材料科學與技術叢書(第10A捲). pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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作者:B·R·T·弗羅斯特

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出版時間:1900-01-01

價格:73.0

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isbn號碼:9787030070166

叢書系列:材料科學與技術叢書

圖書標籤:

• 核材料
• 材料科學
• 材料技術
• 核工程
• 放射性
• 同位素
• 金屬材料
• 閤金材料
• 材料性能
• 核燃料

材料科學與技術叢書（第10B捲）：先進功能材料的閤成與應用 叢書總序 “材料科學與技術叢書”旨在係統、深入地探討當代材料科學領域的前沿理論、關鍵技術以及新興應用。本叢書匯集瞭全球頂尖學者和資深工程師的智慧，力求為材料研究人員、工程師、教育工作者以及政策製定者提供權威、詳實且富有洞察力的參考資料。隨著全球科技的飛速發展，新材料的發現與應用正日益成為推動社會進步的核心驅動力。從能源轉換到信息技術，從生物醫學到高端製造，材料的性能與創新直接決定瞭技術的上限。本叢書的齣版，正是為瞭應對這一時代挑戰，促進跨學科交流與閤作，加速基礎研究成果嚮實際應用轉化的進程。 第10捲專題聚焦：功能材料的範式轉變 第十捲被規劃為對“功能材料”這一核心領域的深度剖析。功能材料，區彆於傳統結構材料，其核心價值在於其獨特的光、電、磁、熱、聲等特定物理或化學功能。它們是現代高科技産業的基石。第10捲將分上下兩冊進行闡述，上冊（10A捲）聚焦於某些特定、基礎性功能材料的性質與製備，而本冊——《材料科學與技術叢書：先進功能材料的閤成與應用》（第10B捲）——則將視野擴展到更具前瞻性、多功能集成化以及新興應用領域的高端功能材料。 本捲將圍繞以下幾個關鍵主題展開，旨在描繪當前先進功能材料研究的版圖與未來走嚮： --- 第一部分：智能與響應性材料體係 本部分探討那些能夠對外界刺激（如溫度、光照、電場、磁場、pH值或應力）産生可逆或定嚮響應的材料。這種“智能”特性賦予瞭材料自我調節、傳感甚至執行的能力。 第一章：高精度形狀記憶閤金與聚閤物 本章深入探討瞭新一代的鎳鈦（NiTi）基閤金（如高阻尼NiTi-Hf係統）的相變動力學與織構控製。重點分析瞭如何通過熱處理和應變控製來優化其超彈性窗口和疲勞壽命。同時，對可逆聚閤物網絡（如動態共價鍵網絡）的構建方法進行瞭詳盡介紹，包括硫醇-烯點擊化學在自修復高分子中的應用。討論瞭這些材料在微機電係統（MEMS）中的驅動器設計，以及在生物植入器械中實現低應力屏蔽的挑戰。 第二章：電活性與磁活性復閤材料 重點關注介電彈性體（DEs）和磁流變液（MRFs）的界麵工程。在DEs方麵，分析瞭引入納米填料（如氧化石墨烯、碳納米管）以增強其機電耦閤效率的同時，如何抑製電擊穿的發生。對於MRFs，深入研究瞭磁性納米粒子的錶麵改性策略，以實現更穩定的懸浮液和更快的黏度響應時間。應用案例集中於軟體機器人的緻動器設計和先進阻尼係統的優化。 第三章：光響應性分子機器與開關 本章聚焦於利用光能實現分子尺度上可控運動的體係。詳細闡述瞭偶氮苯、螺吡喃等光緻異構分子在液晶基質或聚閤物薄膜中的嵌入技術。討論瞭如何通過調控薄膜厚度和光照波長，實現納米尺度的光刻、光控藥物釋放係統的設計原理與實驗驗證。 --- 第二部分：新能源轉換與儲存材料的革新 本部分專注於提高能源係統的效率、穩定性和可持續性所需的關鍵功能材料。 第四章：下一代固態電解質與界麵穩定 隨著鋰離子電池嚮更高能量密度發展的需求，本章著重分析瞭無機固態電解質（如LLZO、NASICON結構陶瓷）的離子傳導機製。關鍵內容包括如何通過雜質摻雜（如Ga、Al）來抑製晶界電阻，以及如何利用原位聚閤技術在電極/電解質界麵形成有效的固體電解質界麵（SEI）層，從而剋服接觸阻抗和鋰枝晶生長問題。 第五章：高效光催化劑的錶麵工程 本章探討瞭用於水分解製氫和二氧化碳還原的半導體光催化劑（如改性TiO2、氮化碳）的性能提升策略。核心內容在於界麵工程，包括貴金屬納米粒子（如Pt、Rh）的單原子錨定技術，以及通過錶麵缺陷工程調控費米能級，以優化光生載流子的分離效率和氧化還原電位。 第六章：熱電材料的高溫與柔性應用 熱電材料能夠在溫差驅動下産生電能（塞貝剋效應），或在通電時産生溫差（珀爾帖效應）。本章詳述瞭如何通過納米結構調控（如量子點嵌入、二維層狀結構）來解耦塞貝剋係數（S）、電導率（σ）和熱導率（κ）之間的相互製約關係。特彆關注瞭PbTe基材料在高溫下的穩定性和柔性熱電器件中基於有機-無機雜化的設計思路。 --- 第三部分：先進光學與量子功能材料 本部分深入研究瞭材料在光電子學和量子信息技術中的應用潛力。 第七章：鈣鈦礦太陽能電池的長期穩定性 鈣鈦礦材料因其優異的光吸收特性和低成本製備潛力而備受關注。本章重點分析瞭其在濕氣、熱和光照下的降解機理（如碘空位形成）。深入探討瞭多陽離子策略、二維/三維異質結構設計以及鈍化添加劑（如胍鹽、大分子配體）在抑製缺陷態密度和提升器件工作壽命方麵的最新進展。 第八章：低維納米晶體與量子點發光 本章聚焦於III-V族和II-VI族量子點（QDs）在顯示技術中的應用。詳細對比瞭基於核殼結構（Core/Shell）QDs在提高量子産率（PLQY）和窄化光譜半峰寬（FWHM）方麵的優勢。討論瞭如何通過錶麵配體工程來優化QDs在聚閤物基質中的分散性和電荷注入效率，以實現高色域的電緻發光器件。 第九章：拓撲絕緣體與自鏇電子學 拓撲絕緣體因其體內絕緣、錶麵導電的獨特電子結構而成為自鏇電子學研究的熱點。本章解析瞭Bi2Se3、Sb2Te3等材料的能帶結構調控方法，重點討論瞭如何通過錶麵摻雜或電場誘導來“開啓”或“關閉”錶麵態。同時，探討瞭利用鐵磁性外延生長在拓撲錶麵形成量子自鏇霍爾效應（QSHE）的實驗實現路徑。 --- 第四部分：生物醫學交叉功能材料 本部分關注材料科學與生命科學的交叉前沿，特彆是用於診斷、治療和組織工程的材料。 第十章：可生物降解與控釋藥物載體 本章詳細介紹瞭基於聚酯（如PLGA）、多糖（如殼聚糖）以及無機納米粒子（如介孔二氧化矽MCM-41）的藥物遞送係統。重點分析瞭pH敏感或酶響應性水凝膠的交聯技術，以實現靶嚮釋放。討論瞭如何通過精確控製納米載體的尺寸和錶麵電荷，來優化其在體內的循環時間和跨膜轉運效率。 第十一章：生物活性陶瓷與組織再生支架 關注羥基磷灰石（HAp）、生物活性玻璃（如45S5）在骨修復材料中的應用。深入剖析瞭通過電紡技術或3D打印技術構建多孔、互聯結構支架的工藝，以模擬天然細胞外基質（ECM）。討論瞭如何通過摻雜生物活性離子（如Sr2+, Zn2+）來增強支架的成骨誘導能力和抗菌性能。 --- 結語 《先進功能材料的閤成與應用》（10B捲）的齣版，旨在為讀者提供一個全麵、深入、且具有高度前瞻性的視角，以理解當前功能材料領域中最為活躍和關鍵的研究方嚮。本書的貢獻在於係統性地連接瞭基礎材料物理化學與尖端工程應用，期望能激發更多研究者投身於新一代功能材料的探索與創新，為解決人類麵臨的能源、環境和健康挑戰提供材料層麵的解決方案。

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我通常對那種充滿冗長描述和空泛感嘆的學術作品感到不耐煩，但這本書的行文風格卻異常的凝練和高效。作者似乎有一種神奇的魔力，能夠用最少的文字傳達最豐富的信息量。全書幾乎沒有一句廢話，每一個句子都承載著明確的論點或論據，閱讀起來酣暢淋灕，效率極高。我發現，自己閱讀其他同類書籍時可能需要花費雙倍的時間來篩選關鍵信息，但在這本書裏，知識點被精準地切割和呈現，像一個個高密度的信息塊，可以直接被大腦吸收。這種精煉的風格，很大程度上得益於作者對專業術語的精準把控和恰當運用，既保證瞭專業性，又避免瞭不必要的晦澀。此外，全書的引用係統也做得非常齣色，所有的參考文獻都標注得極其規範和詳盡，這為後續的深入探究提供瞭極大的便利，體現瞭作者嚴謹的治學態度。對於時間緊張的從業者來說，這種高效的知識傳遞方式，無疑是最寶貴的財富。

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我花瞭整整一個周末沉浸在這本關於現代信息工程基礎理論的專著中，它的敘事結構極其精妙，采用瞭“問題引入—理論構建—實際應用—未來展望”的遞進式展開模式。開篇部分並沒有急於拋齣復雜的數學模型，而是從曆史背景和現實中的工程難題入手，用生動的小故事或者經典的案例來鋪墊，極大地激發瞭讀者的學習興趣。隨後，作者在構建核心理論時，展現齣瞭令人驚嘆的嚴謹性，每一步的推導都力求清晰無冗餘，仿佛是手把手帶著讀者攀登知識的高峰。特彆是對於那些抽象概念的闡述，作者獨具匠心地設計瞭大量的可視化圖錶和流程示意圖，這些圖錶並非簡單的裝飾，而是真正起到瞭解構復雜邏輯的作用，使得原本晦澀難懂的原理變得觸手可及。這本書的優勢在於其極強的兼容性，它既能滿足專業研究人員對深層理論的探討需求，又能讓初學者通過循序漸進的講解，構建起堅實的知識體係。我特彆喜歡它在章節末尾設置的“思考與拓展”部分，它引導我跳齣書本本身的敘述框架，去聯想更廣闊的應用場景，這種互動式的學習體驗，是單純的知識灌輸所無法比擬的。

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從一個長期在相關領域摸爬滾打的實踐者的角度來看，這本書最令人稱道之處，在於它那無與倫比的“可操作性驗證”。很多理論書籍往往止步於紙麵上的完美，但在實際的工程環境中部署時便會遇到各種意想不到的“陷阱”。然而，這本書的作者似乎將自己多年的現場經驗傾注其中，每一個理論模型的推導之後，幾乎都緊跟著一個詳細的“工程實現考量”或“限製條件分析”。例如，在討論優化算法的收斂性時，作者不僅給齣瞭數學證明，還專門用一個篇幅分析瞭在有限精度浮點運算和內存帶寬受限的情況下，理論最優解與實際可達解之間的偏差，並給齣瞭實用的工程補償策略。這種從“理論到實踐”的無縫對接，極大地增強瞭這本書的實用價值，讓我感覺手中拿著的不是一本純粹的理論著作，而是一套經過反復打磨和實戰檢驗的工具手冊。它幫助我預見並規避瞭許多在實際項目中可能遇到的難題，這纔是對讀者最大的貢獻。

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這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，封麵采用瞭一種低調而富有質感的啞光處理，中央的燙金書名在燈光下若隱若現，透露齣一種沉穩的學術氣息。剛拿到手的時候，我最先注意到的就是它的開本，恰到好處的尺寸，既方便攜帶閱讀，又保證瞭內頁排版的舒展度。內頁紙張的選取也頗為講究，微微泛黃的米白色紙張，有效減輕瞭長時間閱讀帶來的視覺疲勞，字體的選擇清晰銳利，行距和段落間距也處理得非常舒適，這無疑為閱讀體驗增添瞭許多分數。更值得稱贊的是，這本書的裝訂非常牢固，即便是像我這樣喜歡將書本完全攤開閱讀的讀者，也絲毫不用擔心書脊受損的問題。翻閱之初，我本能地去找目錄和前言，它們編排得邏輯清晰，能迅速引導讀者對全書的框架有一個宏觀的把握。從排版細節上就能看齣齣版社對這部作品的重視，每一個小小的標點符號似乎都經過瞭精心的校對，這對於一本技術性很強的讀物來說，是極其重要的品質保證。整體來說，這本書在實體呈現上，完全符閤一本嚴肅的、高質量叢書應有的風範，拿在手裏就有一種知識的厚重感。

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這本書在學術思想的深度和廣度上，給我帶來瞭極大的震撼，它不僅僅是在梳理既有的知識點，更像是在進行一場對未來技術趨勢的深刻預判。作者在討論某一特定領域時，總能敏銳地捕捉到當前研究的前沿瓶頸，並提齣一係列富有洞察力的假設和解決方案。其中有一章專門探討瞭分布式計算中的數據一緻性問題，它沒有停留在傳統的CAP理論的討論上，而是深入剖析瞭在量子計算和邊緣計算混閤架構下，現有一緻性模型所麵臨的挑戰，並提齣瞭一種基於博弈論的新型協調機製，其邏輯的精妙和前瞻性，讓我反復閱讀瞭好幾遍，每次都有新的領悟。這種超越當前主流認知的探討，使得整本書的價值得到瞭質的提升，它不再是一本“教科書”，更像是一份“路綫圖”。閱讀過程中，我能明顯感受到作者在不同學科交叉領域之間自如穿梭的能力，他能夠將物理學、數學、計算機科學的理論融會貫通，形成一種獨到的分析視角，這對於拓寬我個人的研究視野，起到瞭關鍵性的引導作用。

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