Bioscience and Bioengineering of Titanium Materials pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Oshida, Professor Yoshiki

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2007-1

价格:$ 288.15

装帧:HRD

isbn号码:9780080451428

丛书系列:

图书标签:

钛材料
生物科学
生物工程
生物相容性
材料科学
生物医学工程
表面改性
组织工程
植入材料
钛合金

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具体描述

This unique book about bioscience and the bioengineering of titanium materials is based on more than 1,000 published articles. It bridges the gap between the medical/dental fields and the engineering/technology areas, due to the author's unique experience in both during the last 30 years. The book covers Materials Classifications, Chemical and Electrochemical Reactions, Oxidation, Biological Reactions, Implant-related Biological Reactions, Applications, Fabri-cation Technologies, Surface Modifications, and Future Perspectives. It provides quick access to the primary literature in this field. It reviews studies of titanium materials in medical and dental applications, as reported in nearly 1,500 articles published over last several years. It draws information from several types of studies and reports. It helps readers answer questions about the most appropriate materials and when to use them.

图书名称：《前沿材料科学与工程：探索纳米结构与性能调控》内容简介本书聚焦于现代材料科学与工程领域最前沿的研究方向，特别是针对纳米尺度结构在宏观材料性能调控中的核心作用。全书系统阐述了从原子、晶格缺陷到微观组织形成的全过程，并深入探讨了先进表征技术在解析复杂材料行为中的关键地位。我们旨在为材料研究人员、工程师以及高年级本科生和研究生提供一个全面、深入且紧跟时代步伐的知识体系，以期激发对新型功能材料设计的创新思维。第一部分：材料的微观结构基础与热力学驱动力本部分首先回顾了固体材料的基本晶体学原理，重点讨论了晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成机制、迁移动力学及其对材料宏观力学、电学和化学性质的不可逆影响。我们详细分析了扩散理论在材料相变和生长过程中的核心作用，特别是针对快速热处理和非平衡态过程下的原子迁移模型。接着，本书深入探讨了材料的热力学基础，超越传统的相图分析，引入了基于密度泛函理论（DFT）的计算热力学方法，用于预测不同环境条件下（如高压、极端温度）新材料的稳定性。我们详细讨论了亚稳态材料的形成与演化路径，以及如何利用非平衡热力学原理来设计具有特定微观结构的材料。例如，书中将详尽阐述如何通过快速凝固技术来抑制传统相的形成，从而获得具有增强性能的非晶或高熵合金结构。第二部分：纳米尺度结构控制与功能化这是本书的核心部分，专注于如何精确控制材料的纳米结构以实现特定功能。我们不仅涵盖了经典的纳米材料合成方法，如溶胶-凝胶法、化学气相沉积（CVD），还重点介绍了近年来兴起的原子层沉积（ALD）技术。ALD因其出色的厚度控制精度和均匀性，被视为下一代薄膜技术的基础。书中提供了ALD反应机理的详细化学动力学模型，以及如何通过表面化学设计来调控薄膜的生长模式（岛屿生长、层状生长）。在结构控制方面，本书专门开辟章节探讨了多孔材料的设计与优化。我们不仅关注孔隙率和孔径分布，更侧重于孔道拓扑结构对传质、传热和机械支撑性能的影响。通过引入图论和网络模型，我们演示了如何根据特定的应用需求（如高效催化剂载体或能量存储电极），反向设计最佳的孔隙网络结构。此外，书中对纳米复合材料的设计进行了深入剖析。这包括如何通过界面工程来增强基体材料的韧性和强度，以及如何利用界面处的电子结构重构来优化复合材料的电学或光学响应。我们详细讨论了界面能、应变场与界面相容性之间的复杂关系，并介绍了利用分子动力学模拟来预测界面稳定性与失效机制的最新进展。第三部分：先进表征技术与结构-性能关联为了有效理解和验证纳米结构的设计，精准的表征手段至关重要。本部分系统介绍了多种先进的显微与谱学技术，并强调了如何将这些技术的结果进行整合分析，以构建完整的结构-性能关联图谱。 1. 高分辨电子显微学（HRTEM/STEM）：重点介绍球差校正扫描透射电子显微镜（STEM）在原子尺度的成像能力，包括高角度环形暗场（HAADF）成像对元素区分的应用，以及如何利用电子能量损失谱（EELS）进行亚纳米尺度的化学态分析。 2. 同步辐射与中子散射技术：阐述了这些大科学装置在研究材料的原位和非破坏性结构变化中的独特优势。书中将展示如何利用同步辐射小角X射线散射（SAXS）来实时监测纳米颗粒的团聚过程，以及如何利用中子衍射技术来揭示晶格振动模式（声子谱）对热电材料性能的影响。 3. 表面分析技术：详细介绍了X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）在确定材料表面化学态和价态方面的应用，这对于理解催化和腐蚀过程至关重要。第四部分：功能化材料的应用与前瞻最后一部分将理论与实践相结合，展示了如何利用前述的结构设计与表征手段来开发具有突破性性能的功能材料。能源材料方面，书中探讨了固态电解质的设计原则，重点关注离子传导机制的调控，以及如何通过晶界工程来抑制锂枝晶的生长。在光电子领域，我们分析了钙钛矿材料中缺陷容忍机制的微观基础，以及如何通过表面钝化层来提高器件的长期稳定性。在生物材料领域（侧重于非活性载体）：本部分讨论了如何通过精确控制材料的表面粗糙度、能带结构和润湿性，来调控细胞的粘附、增殖和分化行为，而非聚焦于材料的生物活性本身。例如，如何设计具有特定表面形貌的聚合物涂层以指导神经细胞的定向生长。在先进结构材料方面，本书深入分析了高熵合金（HEAs）的“高熵效应”背后的热力学和动力学因素，并讨论了如何利用机器学习辅助设计来快速筛选具有优异抗辐照或抗疲劳性能的复杂合金体系。总结与展望本书的收尾部分将对当前材料科学面临的主要挑战进行总结，并展望了人工智能（AI）与高通量实验在加速新材料发现过程中的融合趋势。我们强调，未来的材料创新将越来越依赖于对跨尺度结构与性能之间复杂非线性关系的深刻理解。本书力求成为读者手中一把探索微观世界、创造宏观新材料的有力工具。