具体描述
《热力系统节能》是《火力发电厂节能技术丛书》之一。《热力系统节能》以火力发电厂热力系统为对象，论述其工作过程中可能存在的能量损失及以节能为目标的运行优化技术和改造措施，并给出了参考案例和经济性分析方法。全书共分七章，包括热力系统节能分析原理，回热系统及设备节能，真空系统、凝结水系统及循环水系统节能，辅助热力系统节能，机组旁路系
统、全厂疏水系统节能，现代动力循环及其节能分析等。
探索新材料的微观结构与宏观性能：材料科学前沿研究进展 本书导言： 人类文明的进步始终与新材料的发现和应用紧密相连。从青铜时代的冶炼技术到现代信息时代的半导体材料，材料的创新驱动着科技革命的浪潮。本书《探索新材料的微观结构与宏观性能》旨在深入剖析当代材料科学研究的前沿领域，聚焦于如何通过精细调控材料的微观结构——原子排列、晶体缺陷、界面行为，从而实现对其宏观物理、化学、力学性能的精准控制。我们相信，理解“为什么”材料会表现出特定的性能，是实现下一代功能材料设计的基石。 第一部分：先进表征技术与计算模拟 材料科学的进步离不开先进的观测和预测工具。本部分将详细介绍当前用于解析材料微观世界的尖端技术，并探讨计算材料学如何提供理论指导。 第一章：高分辨率电子显微技术的新突破 本章重点阐述球差校正透射电子显微镜（STEM）在原子尺度成像上的最新进展。我们将深入探讨如何利用高角度环形暗场（HAADF）和明场（BF）成像技术，结合谱学分析（如EELS和EDS），对新型催化剂表面的单原子分散态、二维材料的层间堆叠缺陷进行精确表征。特别关注原位电镜技术（In-situ TEM）在模拟材料在极端温度、应力或电场下的实时演变过程中的关键作用，这对于理解材料的动态失效机制至关重要。 第二章：同步辐射光源与中子散射的应用 同步辐射X射线技术以其高亮度、可调谐性，成为研究材料结构与电子态的强大工具。本章将介绍如何利用X射线吸收谱（XAS）和X射线衍射（XRD）技术，解析纳米颗粒的表面氧化态和晶格应变。同时，中子散射技术，因其对轻元素（如氢、锂）的敏感性以及穿透性，被广泛应用于锂离子电池电解质中的离子扩散路径、高熵合金的局域结构以及聚合物网络的构象研究。 第三章：第一性原理计算与材料设计 密度泛函理论（DFT）已成为材料预测的有力武器。本章详述如何利用DFT计算预测新化合物的稳定性和电子结构，并结合分子动力学（MD）模拟，揭示高温、高压下材料的相变机制。重点讨论将机器学习（ML）模型与高通量计算相结合，构建材料性能数据库，加速新型热电材料、拓扑绝缘体等功能材料的筛选与设计流程。 第二部分：能源转化与储存材料的创新 能源问题是当前人类社会面临的核心挑战之一。本部分聚焦于高性能、高稳定性的能源材料，着眼于如何通过结构工程提升能量转换和存储效率。 第四章：新一代光电转换材料 本章详细讨论钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能瓶颈与结构优化。分析缺陷钝化策略（如表面添加有机胺或无机盐）如何有效抑制非辐射复合，提升器件效率和长期稳定性。此外，还将探讨量子点（QDs）在光电探测器和低成本光伏中的应用潜力，重点解析量子尺寸效应如何影响其吸收光谱和载流子动力学。 第五章：固态电解质与高密度电池技术 针对传统液态电解质的安全隐患，本章深入研究了固态电池中的关键材料——固态电解质。分类讨论无机（如硫化物、氧化物）和聚合物基固态电解质的离子电导率机制、界面电阻问题，以及如何通过界面工程（如涂层技术）实现与电极的良好接触，确保高倍率性能。 第六章：高效催化剂的界面工程 无论是电催化（如析氢反应、氧还原反应）还是光催化，催化剂的性能都高度依赖于活性位点的结构和周围的电子环境。本章探讨如何利用原子层沉积（ALD）或模板法制备具有精确形貌控制的纳米催化剂。重点剖析单原子催化剂（SACs）的优势，以及通过调节载体——活性中心之间的电子耦合，实现对反应能垒的精细调控。 第三部分：结构与功能材料的极端性能实现 本部分关注在极端环境下仍能保持优异性能的结构材料，以及如何赋予材料特定的多响应性。 第七章：高熵合金（HEAs）的构效关系 高熵合金因其复杂的高熵状态，展现出远超传统单/双元合金的力学性能。本章详细分析了“高熵效应”、“迟滞效应”和“局域结构扭曲效应”对晶体塑性、蠕变抗性和韧性的影响。探讨如何通过调整合金成分（如引入间隙原子或形成有序相），实现室温韧性与高温强度的平衡。 第八章：先进复合材料的界面增强机制 复合材料的性能往往取决于增强相与基体之间的界面质量。本章聚焦于纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）和纳米粒子增强基体材料的增韧机理。深入解析界面层（Interphase）的形成、化学键合强度，以及在冲击载荷下裂纹的偏转、桥接和拉出等增韧机制。 第九章：智能响应性材料的设计与应用 本章探索能够对外界刺激（光、热、电、磁）做出可逆响应的智能材料。重点介绍形状记忆合金（SMA）的马氏体相变与应变恢复机理；以及磁性形状记忆聚合物（MSMP）中磁场驱动的畴壁运动如何实现远程、无接触的驱动，及其在微机电系统（MEMS）和生物医学设备中的潜在应用。 结论与展望： 材料科学正处于一个由数据驱动和原子尺度理解引领的时代。本书的最终目标是激发读者从微观结构层面思考材料的宏观行为，从而推动功能材料的理性设计与突破性创新，为解决能源、环境和可持续发展等重大挑战提供物质基础。本书适合材料科学、化学、物理学等相关专业的高年级本科生、研究生以及致力于前沿材料研发的科研人员阅读。
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