金刚石与金刚石工具知识问答1000例

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页数:345
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出版时间:2008-10
价格:48.00元
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isbn号码:9787811058093
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  • 非常好
  • 金刚石
  • 工具知识
  • 问答
  • 科普
  • 技术
  • 实用
  • 工程
  • 材料
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具体描述

《金刚石与金刚石工具知识问答1000例》以问答的形式,详细阐述了金刚石及金刚石工具从工作原理、生产设备及工艺、检测检验到应用情况等各方面的内容。全书分6章,主要内容分别为:金刚石与金刚石合成、电镀金刚石工具、金刚石磨具、金刚石钻头、金刚石锯片、粉末冶金基础知识。《金刚石与金刚石工具知识问答1000例》内容丰富,重点突出,理论与实践相结合,并且反映了国内外在金刚石工具领域的最新科研成果。《金刚石与金刚石工具知识问答1000例》可供相关企业的技术人员、管理人员、生产人员学习和培训使用,同时也可作为研究院所相关人员及高等院校研究生、大中专生研究和学习的参考书。

璀璨晶体的奥秘:现代材料科学的探索之旅 一、 书籍概述与定位 本书籍旨在为材料科学、矿物学、化学工程以及相关应用领域的专业人士和高阶学习者,提供一个全面、深入且极具前瞻性的视角,探讨一系列与碳基纳米结构和先进功能材料相关的核心知识体系。它聚焦于理解这些材料的结构-性能关系、制备工艺的创新、以及在尖端技术领域中的实际应用潜力,特别关注那些对传统材料体系构成颠覆性影响的新兴材料家族。 本书并非侧重于传统硬质材料的机械加工特性或特定工具的选型指南,而是致力于解析构成这些材料的基础科学原理和宏观尺度的设计哲学。读者将通过本书,建立起对这些高价值材料从原子尺度到工程应用尺度的完整认知链条。 二、 核心内容板块详述 本书结构严谨,分为四大核心模块,层层递进,确保知识体系的完整性与深度: 第一模块:碳基与类金刚石结构的高级理论解析 本模块深入探讨了构成先进功能材料的基础晶体学与电子结构理论。内容涵盖: 1. 拓扑绝缘体与狄拉克锥结构(Dirac Cone): 详细剖析了在特定二维材料(如石墨烯的某些衍生物或拓扑半金属)中,电子能带结构如何形成奇特的狄拉克锥,及其对电荷传输、磁阻效应的深远影响。讨论了如何通过外加电场或应变工程来调控这些能带结构的特性。 2. 范德华异质结的界面工程: 重点研究了不同二维材料通过弱相互作用层叠形成的异质结体系。深入分析了界面相互作用(如Moiré超晶格效应)如何诱导出全新的电子态、光电响应特性以及自发电荷分离机制,这些是开发高效太阳能电池和光电器件的关键。 3. 非晶态与类金刚石薄膜的结构弛豫: 区别于晶体结构,本部分阐述了无定形碳(a-C)或类金刚石薄膜(DLC)中短程有序结构单元的统计学描述,以及自由体积对薄膜硬度、残余应力和渗透性的影响。讨论了原子沉积过程中的能量调控对最终微观结构“淬火”状态的决定性作用。 4. 高熵陶瓷的构效关系: 探讨了在传统陶瓷体系中引入多个主族元素,形成复杂晶格缺陷和高混合熵的现象。分析了这种复杂性如何稳定高温相、降低晶界能,并带来优异的抗热震和抗辐照性能,这是下一代核能和航空航天结构件的关键方向。 第二模块:先进功能材料的合成与尺度控制 本模块侧重于实现理论预测材料的复杂、精确的合成技术与工艺优化,特别关注如何跨越微米到纳米尺度的控制难题。 1. 化学气相沉积(CVD)的流体动力学: 详细解析了CVD反应器内温度场、组分扩散和反应动力学之间的耦合效应。讨论了如何利用微反应器技术精确控制前驱体分解的局部环境,以实现特定晶向或梯度材料的生长,例如对碳纳米管/纳米带阵列的定向生长控制。 2. 溶液相生长与自组装机制: 研究了在温和条件下,通过溶剂热或水热法诱导无机纳米颗粒的精确尺寸与形态控制。内容包括颗粒生长中的表面能驱动力、表面活性剂的选择性吸附机制,以及如何实现复杂结构的超分子自组装。 3. 高通量筛选与人工智能辅助材料发现: 介绍了利用高通量实验平台(如机器人自动化合成与表征)来快速探索材料设计空间的方法。重点讨论了如何结合机器学习模型(如高斯过程回归或神经网络)对实验数据进行拟合,以预测特定合成参数下的最优材料性能(例如,预测特定掺杂比例下催化剂的活性位点密度)。 4. 超快激光诱导的材料相变: 分析了利用皮秒甚至飞秒激光在材料表面诱导瞬态高温高压条件,实现亚稳态或超硬相转变的技术。这包括激光熔化-快速淬火对薄膜界面微观结构的影响,以及如何精确测量超快过程中材料的热物理响应。 第三模块:功能响应与先进表征技术 本模块聚焦于如何量化、解析这些先进材料的电学、光学和力学特性,并介绍了支撑这些测量的尖端表征技术。 1. 非接触式电学性能测试: 深入讲解了利用开尔文探针力显微镜(KPFM)和电荷转移光谱(CTS)来测量材料表面功函数、表面电势分布及载流子动力学的原理和数据解读方法,尤其针对半导体异质结的电荷分离效率评估。 2. 原位/非原位光谱学分析: 探讨了同步辐射光源下进行的X射线吸收精细结构(XAFS)和拉曼光谱技术如何揭示材料在真实工作环境(如高温、高压或催化反应中)的动态结构变化,例如催化剂活性中心的氧化还原状态演变。 3. 纳米尺度下的力学行为: 阐述了利用原子力显微镜(AFM)进行压入测试(Nanoindentation)时,如何校正接触面积的几何形状因子,以精确获得薄膜的硬度和弹性模量。同时,讨论了同步辐射X射线衍射(XRD)在原位监测材料受力变形和织构演化中的应用。 4. 介电响应与能量储存机制: 分析了新型复合材料(如铁电体与导电填料的复合)的有效介电常数模型(如Bruggeman模型),并探讨了其在提升电容器能量密度方面的潜力,包括空间电荷限制(SCLC)对击穿强度的影响。 第四模块:跨学科应用的前沿展望 本书的最终模块将知识体系与最前沿的工程应用需求相结合,展示了材料科学突破如何驱动下一代技术的发展。 1. 高效能源转换与存储: 探讨了新型钙钛矿、量子点和共轭聚合物在高效光伏器件中的应用,特别关注了提高稳定性和抑制相分离的关键材料设计策略。同时也讨论了固态电解质和电极材料在下一代高能量密度锂离子电池或钠离子电池中的界面兼容性问题。 2. 生物相容性与智能材料: 关注植入式电子设备和药物递送系统中对生物惰性和生物降解性的材料要求。分析了利用形状记忆合金或形状响应聚合物构建的响应式传感器和可穿戴电子产品的设计原理。 3. 极端环境下的功能维持: 聚焦于航天和深海设备对材料的严苛要求。讨论了如何通过引入弥散强化相或惰性氧化物层,来提高材料在强辐射、强腐蚀或超低温环境下的长期服役可靠性。 4. 量子计算架构中的新材料: 展望了超导薄膜、拓扑量子比特载体以及用于信息存储的磁性材料在构建稳定、可扩展的量子计算平台中的关键作用,涉及对相干时间(Coherence Time)的材料学优化。 --- 本书的独特性在于,它提供的是一套系统的、跨越多个学科前沿的知识框架,而非针对单一产品或工艺的“操作手册”。它旨在培养读者从“设计需求”出发,反向推导“材料结构”与“合成路径”的创新思维能力。

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读后感

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用户评价

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这本书的题目看上去非常专业,我原本以为它会是一本枯燥的技术手册,专门讲那些硬邦邦的工业应用和化学结构。结果呢,我错了。这本书的讲解方式简直像是一位经验丰富的老师在和学生聊天,用一种非常平易近人的方式把“金刚石”这个听起来高高在上的材料,掰开了揉碎了讲给你听。它没有那种堆砌公式和术语的架势,反而是从我们日常生活中可能接触到的方方面面入手,比如钻石饰品的保养,或者某些高精度加工中的应用,让你在不知不觉中就理解了金刚石的独特性质。尤其让我印象深刻的是,作者在描述金刚石的形成过程时,用了很多生动的比喻,仿佛我能亲眼看到地幔深处的巨大压力和高温是如何雕琢出这种奇迹般的物质的。对于一个对材料科学仅仅有一点点皮毛了解的读者来说,这本书提供了一个绝佳的入门路径,它成功地搭建起理论知识与实际应用之间的桥梁,让人读起来一点都不费劲,反而充满了探索的乐趣。

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说实话,我买这本书的时候,内心是抱有一种“试试看”的心态。毕竟市面上关于宝石学或者材料学的书不少,但真正能做到深入浅出、兼顾知识深度和阅读体验的,实在凤毛麟角。这本书最让我惊喜的地方在于它对“工具”这个概念的拓展。它不仅仅停留在金刚石作为切割或磨削材料的基础介绍上,而是深入到如何根据不同的工件材质、加工精度要求,去选择和设计合适的金刚石工具。这部分内容的处理极其细致,仿佛作者在向你展示一套完整的“兵器谱”,每一种工具都有其独特的“脾气”和最适合的战场。我特别欣赏它在讨论工具寿命和磨损机制时那种严谨又不失趣味性的叙述风格。读完这部分,我感觉自己对现代制造业中那些看似不起眼但却至关重要的精密加工环节,有了一个全新的、更深刻的认识,绝对是干货满满,让人茅塞顿开。

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这本书给我的整体感觉是,它真正做到了“知识的民主化”。过去很多关于高端材料的知识往往被锁在象牙塔里,或者只服务于行业内的少数精英。但这本书的目标似乎是面向更广泛的工程技术人员、材料专业学生,甚至是那些对自然界最坚硬物质感到好奇的普通读者。它没有故作高深,而是以一种非常扎实和负责任的态度,将复杂的科学原理,用一种几乎是手把手教导的方式呈现出来。读完之后,我感觉自己对“硬度”、“韧性”、“导热性”这些词汇的理解不再是停留在字典层面的定义,而是建立在对金刚石微观结构和宏观性能之间深刻联系的认知之上。这是一种质的飞跃,也是一本好书能带给读者的最大价值——改变你看待世界和理解事物的方式。

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我必须得夸赞一下这本书在图文并茂方面的处理,这在专业技术类书籍中常常是一个短板,但这本书做到了很好的平衡。那些用来说明复杂晶体结构或者工具微观形貌的插图,不仅清晰准确,而且往往配有简洁到位的文字说明,避免了纯粹的图片堆砌。更难得的是,作者似乎深知技术性内容容易让人产生疏离感,所以穿插了一些关于金刚石历史发现、不同时代工艺进步的小故事或案例分析。这些“花絮”虽然不是核心技术,却极大地丰富了阅读体验,让金刚石不再只是一个冰冷的材料代号,而是一个充满了人类智慧和汗水积累的传奇。这使得这本书的受众群体一下子拓宽了,即便是对技术细节不那么感兴趣的爱好者,也能从中找到阅读的乐趣和知识的满足感。

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这本书的结构安排非常巧妙,它不是那种线性的、从头读到尾的文本,更像是一部可以随时翻阅的百科全书。每次我只是想快速查阅某个特定知识点,比如某种特定合成金刚石的性能差异,或者某种特定磨料的粒度分布对抛光效果的影响时,我总能迅速定位到相关的章节。而且,即便是跨章节的知识点,作者也能通过清晰的内部引用或小结,帮助读者快速串联起信息链条。这种“问答式”的编排,极大地提升了知识获取的效率,让学习过程变得更加主动和目标明确。对于时间宝贵,希望高效吸收特定领域知识的读者来说,这种设计简直是太友好了,比起那些动辄需要大块时间精读的学术专著,它更适合在工作间隙或者碎片化时间里进行“充电”,保证了知识的即时性和实用性。

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