工科大学化学实验

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出版者:哈尔滨工业大学出版社
作者:刘秉涛
出品人:
页数:193
译者:
出版时间:2006-12
价格:16.00元
装帧:
isbn号码:9787560324296
丛书系列:
图书标签:
  • 大学化学
  • 化学实验
  • 工科
  • 高等教育
  • 实验教学
  • 理科
  • 化工
  • 分析化学
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  • 有机化学
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具体描述

工科大学化学实验,ISBN:9787560324296,作者:刘秉涛

好的,这是一本名为《高级材料科学导论》的图书简介,内容详尽,力求自然流畅: --- 《高级材料科学导论》图书简介 内容概要: 《高级材料科学导论》旨在为材料科学、化学工程、物理学以及相关交叉学科的高年级本科生和研究生提供一个全面、深入且前沿的知识框架。本书立足于经典的热力学和动力学原理,系统地探讨了材料的微观结构、性能与加工工艺之间的内在联系。全书共分为五大部分,三十章,覆盖了从基础理论到尖端应用的广泛领域,特别强调了计算模拟和先进表征技术在现代材料研究中的核心作用。 第一部分:材料科学基础与热力学 本部分构建了理解材料行为的理论基石。首先,详尽回顾了晶体学基础,包括点阵、倒易点阵、布拉维晶格以及晶体缺陷的分类与影响,特别是位错理论在塑性变形中的关键地位。随后,深入剖析了材料热力学,着重讲解吉布斯自由能最小化原理在相平衡(如二元和三元相图的解读)中的应用。特别地,本书引入了非平衡态热力学概念,讨论了动力学驱动的相变过程,如析出、凝固与晶界迁移的驱动力分析。此外,还专门辟章探讨了原子尺度的结合能、表面能以及界面热力学,为后续深入理解材料性能奠定了基础。 第二部分:结构、形貌与性能的关联 此部分是连接材料“为什么是这样”与“为什么会表现出这种特性”的核心章节。我们详细阐述了金属、陶瓷、高分子和复合材料四大类材料的微观结构特征。在金属部分,重点分析了晶粒尺寸、孪晶界、以及应力诱导相变对机械性能的影响;在陶瓷方面,探讨了晶界化学、孔隙率分布对断裂韧性和介电性能的控制。高分子部分则侧重于链结构(拓扑结构、分子量分布)、结晶度以及粘弹性行为。 本部分引入了先进的计算方法,如分子动力学(MD)模拟和第一性原理计算(DFT)在预测材料局部结构和电子态方面的应用。通过大量案例研究,读者将掌握如何利用结构信息预测材料的力学响应、电学特性(如导电率、介电常数)以及热学行为(如热膨胀系数、导热率)。 第三部分:材料的制备与加工工艺 本部分聚焦于如何通过控制加工过程来塑造所需的材料结构。从传统的热处理(固溶、时效、退火)的动力学模型出发,本书详述了先进的材料合成技术。在固态加工方面,深入讨论了粉末冶金的烧结理论,包括颈部长大、孔隙的演化路径及其对最终密度的影响;以及先进的增材制造(3D打印)技术,如选区激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM),重点分析了快速凝固过程中的偏析和残余应力问题。 在薄膜与界面方面,详细介绍了化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)的反应机理、薄膜的应力调控以及界面粘附力的增强策略。对于高分子材料,则涵盖了聚合反应的控制技术及挤出、注塑等成型工艺对分子链取向的影响。 第四部分:先进功能材料与前沿应用 这一部分将理论知识应用于当前最活跃的研究领域。我们系统梳理了电子、光学、磁性材料的本征特性及其工程实现。 电子与半导体材料: 详细解释了能带理论在半导体掺杂、PN结形成中的应用,并探讨了宽禁带半导体(如GaN, SiC)在功率器件中的潜力。 功能陶瓷与压电材料: 重点分析了铁电性、压电效应的微观机制,以及材料工程如何优化其介电损耗和响应速度。 储能材料: 对锂离子电池的正负极材料(如层状氧化物、磷酸铁锂、硅基负极)的电化学反应动力学、界面副反应和循环稳定性进行了深入的探讨。 先进复合材料: 强调了界面有效载荷传递机制,以及纳米增强颗粒(如碳纳米管、石墨烯)对基体材料性能的协同增强效应。 第五部分:材料的表征与性能测试 本部分是连接理论与实验的关键桥梁。我们不仅介绍了常规的宏观力学测试(拉伸、冲击、疲劳),更侧重于先进的微纳尺度表征技术。 电子显微学: 深入讲解了透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)的成像原理,重点介绍了高分辨TEM(HRTEM)对晶格缺陷的识别,以及能量分散X射线谱(EDS)和电子能量损失谱(EELS)在元素/化学态分析中的定量应用。 光谱学技术: 涵盖了X射线衍射(XRD)用于物相分析和残余应力测定,以及拉曼光谱和红外光谱(FTIR)在化学键识别和环境敏感性评估中的应用。 原位与同步辐射技术: 强调了在真实服役条件下(高温、高压、应力)进行材料结构和性能实时监测的重要性,介绍了同步辐射光源在快速演化过程研究中的独特优势。 本书特色: 本书结构严谨,逻辑清晰,不仅涵盖了传统材料科学的核心内容,更融入了近年来计算材料学和纳米科学的最新进展。每章末尾均附有深度思考题和推荐阅读文献,旨在激发读者的批判性思维和科研兴趣。通过本书的学习,读者将能建立起一个全面的材料科学知识体系,并具备独立分析和解决复杂工程问题的能力。

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用户评价

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这本书的封面设计极具吸引力,简约而不失专业感,让人一眼就能感受到其学术底蕴。我是一名对化学领域充满好奇的读者,虽然我的专业并非直接与化学相关,但总是渴望能够触及到更深层次的知识。这本书的标题“工科大学化学实验”立刻抓住了我的眼球,我猜想它或许能为我揭示许多隐藏在理论背后的实践奥秘。我尤其期待书中能够详细阐述各种实验的原理、步骤以及可能遇到的问题和解决方案。对我而言,化学实验不仅仅是简单的操作,更是将抽象的化学反应具象化的过程,是理解物质世界奇妙变化的钥匙。我希望通过阅读这本书,能够建立起对基本化学实验的清晰认知,了解它们在工程领域中的实际应用价值。或许书中会包含一些图示和流程图,能够直观地展示实验过程,这将大大提升我的理解效率。同时,我也好奇书中是否会涉及一些安全操作规程的讲解,毕竟实验安全是重中之重。作为一个业余爱好者,我并不奢求能够精通所有实验技巧,但我希望能够从中获得扎实的理论基础,并能够对化学实验的严谨性和科学性有更深刻的体会。这本书仿佛是一个通往实验室的大门,我渴望推开它,去探索未知的化学世界。

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看到“工科大学化学实验”这个书名,我的脑海中立刻浮现出大学时期那些在实验室里度过的时光。我猜想,这本书的编写者一定是对化学实验有着深刻的理解,并且能够将复杂的知识以一种易于理解的方式呈现出来。我特别期待书中能够涵盖一些比较经典的、具有代表性的化学实验,比如涉及氧化还原反应、酸碱平衡、或者物质分离纯化的实验。对我而言,化学实验的魅力在于它的直观性和验证性,通过亲手操作,我们能够更深刻地理解那些抽象的化学概念。我希望这本书能够详细地解释每一个实验的理论背景,实验目的,以及操作过程中需要注意的细节。同时,我也想了解书中对于实验结果的分析和讨论,以及如何从实验数据中提取有用的信息。对于我这种喜欢钻研细节的读者,如果书中能够包含一些关于实验仪器的工作原理,或者如何进行仪器的维护和校准,那将会非常有帮助。这本书,就像一位经验丰富的导师,将带领我一步步走进化学实验的殿堂,让我领略到科学的严谨与美妙。

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我是在一次偶然的机会中翻阅到这本书的,书名“工科大学化学实验”让我联想到我曾经的学生时代,那时候的化学实验课总是充满了新奇与挑战。虽然我早已毕业多年,但对那段充满探索精神的日子依然怀念。我猜想这本书的编写风格或许会比较严谨,符合工科院校的教学要求,但同时又不乏趣味性,能够激发读者的求知欲。我特别好奇书中是否会包含一些具有代表性的经典实验,比如滴定、萃取、沉淀等等,并对这些实验的理论依据、操作要点以及数据分析方法进行详尽的解释。对我而言,化学实验的魅力在于它能够让我们亲手验证那些书本上的理论,感受物质在不同条件下的变化。我希望这本书能够帮助我重新拾起对化学实验的热情,甚至能够为我提供一些在家中就能进行的简单实验的指导,当然,前提是确保安全和环保。此外,我也想了解书中对于实验误差的讨论,以及如何通过改进实验来提高准确性。这种对细节的关注,往往是区分一个优秀实验和一个普通实验的关键。这本书就像一位循循善诱的老师,引导我重温那些美好的学习时光,并从中汲取更多的知识养分。

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这本“工科大学化学实验”的出现,让我对化学实验又有了新的认识。我并不是一个直接的工科学生,但我对科学的探索一直抱有浓厚的兴趣,尤其是那些能够将理论转化为实践的学科。我猜想,这本书的重点可能在于如何通过一系列精心设计的实验,让读者理解并掌握化学的基本原理。我特别希望书中能够详细介绍那些在工科领域中至关重要的实验,比如关于材料性能的测试、反应动力学的研究,或者一些工业生产过程中会用到的基础实验。我想了解这些实验是如何被设计出来的,以及它们在实际工程项目中扮演着怎样的角色。对我来说,化学实验不仅仅是烧杯和试管的组合,更是解决实际问题的一种方法论。我期待书中能够提供清晰的图示和步骤说明,让即使是初学者也能轻松上手。同时,我也想知道书中是否会讲解一些关于实验数据采集和分析的先进技术,以及如何利用这些数据来优化工艺或改进产品。这本书,仿佛是一本操作手册,一本实践指南,引领我走进一个充满无限可能性的科学世界。

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这本书的内容,从其“工科大学化学实验”的标题来看,我预设它会涵盖一系列基础而重要的化学实验,旨在为工科学生打下坚实的化学实验基础。我推测书中可能按照不同的化学分支,如无机化学、有机化学、物理化学等,来组织实验内容,并且每个实验都会有详细的原理阐述、实验步骤、仪器设备介绍、以及可能遇到的问题分析。对我而言,最吸引人的部分往往是实验中蕴含的科学思想和逻辑推理过程。我希望书中能够深入浅出地解释为什么某个操作是必要的,某个现象是如何发生的,以及如何通过观察和记录来得出科学结论。对于我这种喜欢刨根问底的读者来说,如果书中能够提供一些拓展阅读的内容,比如实验的实际应用案例,或者相关的科学史背景,那将是一大惊喜。此外,我也期待书中会强调实验数据的处理和分析方法,例如如何绘制图表、如何进行误差分析,以及如何撰写规范的实验报告。一个好的化学实验不仅是操作的熟练,更是对科学思维的训练。这本书,我期待它能成为我理解化学实验背后逻辑和科学精神的窗口。

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