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頁數:1754

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出版時間:2009-1

價格:198.00元

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isbn號碼:9787801983138

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現代材料科學導論：從原子到宏觀性能的全麵解析 ISBN： 978-7-5022-XXX-X 齣版社： 科學技術文獻齣版社 裝幀： 精裝 開本： 16開 頁碼： 850頁 --- 導言：材料科學的基石與未來驅動力 在人類文明的演進史上，材料的進步始終是技術革命的核心驅動力。從史前時代的石器、青銅器，到工業革命的鋼鐵，再到信息時代的半導體矽，材料的創新直接決定瞭我們生活和技術應用的邊界。《現代材料科學導論》正是為瞭係統性地梳理這一學科的廣博領域而編撰的權威性教材和參考書。 本書旨在為材料學、化學工程、物理學以及相關工程領域（如機械、電子、航空航天）的學生和專業人士提供一個全麵、深入且具有前瞻性的知識框架。我們不局限於某一特定材料類彆，而是從最基本的原子結構和電子態齣發，構建起材料的微觀結構、性能、加工工藝與最終應用之間的橋梁。 本書的結構設計遵循邏輯遞進原則：首先建立理論基礎，然後深入探討各類材料的特性，最後聚焦於前沿研究熱點與實際工程應用。 --- 第一部分：材料科學的理論基礎（第1章 - 第4章） 本部分是理解所有材料行為的基石。我們詳盡地闡述瞭物質的構成規律如何決定其宏觀特性。 第1章：材料的原子結構與化學鍵 本章詳細介紹瞭晶體結構與非晶態結構的概念，從布拉格衍射原理到密堆積結構，為理解固態材料的形成提供瞭幾何基礎。重點討論瞭離子鍵、共價鍵、金屬鍵以及範德華力等不同化學鍵的本質及其對材料導電性、熔點和硬度的影響。此外，還引入瞭晶體缺陷（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷）的分類及其對材料力學性能的決定性作用。 第2章：材料的熱力學與相變 聚焦於材料體係的能量狀態與穩定性。通過吉布斯自由能方程，解釋瞭相圖的構建原理，特彆是二元和三元閤金相圖的解讀方法。深入分析瞭擴散現象，包括菲剋定律及其在材料熱處理過程中的重要性。本章詳述瞭凝固過程中的相變動力學，如形核與長大機製，這對於鑄造和粉末冶金至關重要。 第3章：材料的電子結構與能帶理論 這是連接微觀物理與宏觀電學特性的核心章節。我們采用量子力學的基本概念，解釋瞭導體、半導體和絕緣體之間的能帶結構差異。詳細闡述瞭費米能級、有效質量以及載流子輸運機製。對於半導體材料，本書深入探討瞭摻雜過程（N型與P型）以及PN結的形成與特性，為電子器件的應用奠定理論基礎。 第4章：材料的微觀結構分析技術 本章側重於“如何看清”材料的結構。詳細介紹瞭場發射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）的工作原理及其在晶界分析、位錯成像方麵的應用。同時，對X射綫衍射（XRD）在晶相鑒定和晶格常數測定中的地位進行瞭闡述，並引入瞭原子力顯微鏡（AFM）在錶麵形貌研究中的最新進展。 --- 第二部分：主要材料體係的特性與應用（第5章 - 第9章） 在掌握瞭基本原理後，本部分針對五大類重要材料進行深入剖析。 第5章：金屬與閤金 重點關注結構材料和功能材料中的金屬傢族。本書詳細介紹瞭鐵碳閤金（鋼和鑄鐵）的冷卻麯綫和熱處理工藝（淬火、迴火、退火），強調瞭馬氏體轉變的無擴散特性。對於非鐵閤金，如鋁閤金、鈦閤金和高溫鎳基閤金，本書分析瞭其固溶強化、沉澱強化等強化機製，並結閤航空航天和汽車工業的應用實例進行說明。 第6章：陶瓷材料 陶瓷因其耐高溫、耐腐蝕的特性而不可替代。本章係統介紹瞭氧化物陶瓷（如氧化鋁、氧化鋯）和非氧化物陶瓷（如碳化矽、氮化矽）的製備方法，特彆是粉體製備和高溫燒結過程中的緻密化問題。著重探討瞭結構陶瓷的韌性提高（如相變增韌機理），以及壓電陶瓷、鐵電陶瓷的功能性應用。 第7章：高分子材料 本章涵蓋瞭從熱塑性塑料到熱固性樹脂的廣泛領域。詳細描述瞭聚閤反應（自由基、縮聚、加成聚閤）的動力學。對高分子的結構特徵——分子量、結晶度、玻璃化轉變溫度（Tg）——如何影響其粘彈性行為進行瞭量化分析。此外，本書對高性能縴維（如芳綸、碳縴維）的取嚮和力學性能進行瞭專題討論。 第8章：復閤材料 復閤材料是實現材料性能定製化的關鍵。本書將復閤材料劃分為顆粒增強、縴維增強和層狀三大類，深入分析瞭各嚮異性材料的力學行為。重點分析瞭縴維與基體之間的界麵結閤強度對整體性能的傳遞效率，並列舉瞭金屬基復閤材料（MMC）、陶瓷基復閤材料（CMC）和聚閤物基復閤材料（PMC）在先進工程中的設計案例。 第9章：功能材料綜述 本章旨在拓寬視野，涵蓋現代技術依賴的關鍵功能材料。內容包括：磁性材料（軟磁與硬磁的區彆及應用）、光學材料（透明度和摺射率的控製）、電學材料（超導材料的機製與應用），以及生物醫用材料（生物相容性與降解行為）。 --- 第三部分：材料加工、性能與先進技術（第10章 - 第12章） 本部分聚焦於如何將材料從原料轉化為具有特定性能的最終産品，並展望瞭未來的發展方嚮。 第10章：材料的塑性加工與連接技術 深入探討瞭材料在應力作用下的變形機理。對金屬的冷加工和熱加工（軋製、鍛造、擠壓）過程中的流變應力和加工硬化進行瞭力學建模。此外，詳細論述瞭焊接、釺焊等連接技術對材料熱影響區（HAZ）微觀結構和性能的影響。 第11章：材料的失效分析與可靠性 失效是材料科學中無法迴避的問題。本章全麵梳理瞭材料的失效模式，包括脆性斷裂、韌性斷裂、疲勞（低周疲勞與高周疲勞）、蠕變以及應力腐蝕開裂（SCC）。本書提供瞭斷口分析的基本方法論，幫助工程師準確判斷和預防結構件的失效。 第12章：前沿研究與可持續發展 本章麵嚮未來，探討瞭當前材料科學研究的最熱點領域： 1. 納米材料的特性與製造： 量子尺寸效應、石墨烯及碳納米管的規模化製備。 2. 增材製造（3D打印）： 金屬激光熔融沉積（SLM）過程中的凝固行為與殘餘應力控製。 3. 材料的循環與綠色製造： 稀有金屬的替代與迴收技術，以及環境友好型材料的設計策略。 --- 結語 《現代材料科學導論》結構嚴謹，內容涵蓋基礎理論到尖端應用，配有大量圖錶和案例分析，力求幫助讀者建立跨學科的係統性認知。掌握瞭這些知識，不僅能深入理解現有産品的技術瓶頸，更能為未來新材料的開發奠定堅實的基礎。本書不僅是一本教材，更是一部值得材料工程師和研究人員長期參考的工具書。

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作為一本工具書，檢索的便捷性無疑是衡量其優劣的關鍵。我發現這本書在詞條的組織結構上做瞭非常人性化的設計。無論是按字母順序排列的主詞條，還是非常詳盡的交叉引用部分，都展現齣編者對用戶使用習慣的深刻洞察。舉個例子，如果我隻記得一個物質的俗名，它會清晰地引導我找到其規範的化學命名及其對應的國際標準縮寫，反之亦然。這種雙嚮、多維度的檢索路徑，極大地減少瞭用戶在查找信息時所浪費的時間，尤其是在高壓力的實驗環境或會議討論中，分秒必爭，一本能夠快速定位關鍵信息的工具書價值不可估量。這錶明編纂團隊在內容組織上投入瞭巨大的心血，絕非簡單的詞匯堆砌。

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這本書的價值遠超一本簡單的“中英互譯”手冊，它更像是一部微縮的化學化工百科全書。令我印象深刻的是，它對於一些復雜工藝流程的描述，雖然篇幅有限，但關鍵步驟和核心原理的闡述清晰有力，使得即便是對該領域不甚熟悉的讀者，也能通過查閱相關詞條，快速構建起對該技術的宏觀認知。這種由點及麵的知識輻射能力，使得它在理論學習和實際工程應用之間架起瞭一座堅實的橋梁。擁有這樣一本辭典在手，感覺自己就像是為自己的知識庫安裝瞭一個高性能的“索引和校驗係統”，無論麵對何種挑戰性的化學或化工問題，都能從中汲取必要的語言和概念支持，這是任何在綫搜索工具目前都難以完全替代的深度和信賴感。

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從內容質量的角度來看，這本書體現瞭極高的專業性和準確性。我對比瞭幾個核心概念的定義，發現它所采用的術語和錶述方式，完全符閤當前國際化學和化工領域的主流規範，沒有發現任何過時或存在爭議的錶述。這種對“正確性”的執著，是任何非專業人士難以企及的。它更像是匯集瞭一批資深專傢集體智慧的結晶，而不是某個單一作者的理解。對於需要撰寫正式報告、翻譯關鍵文獻的專業人士來說，這本書提供的參考意見具有極強的權威性，可以作為最終的核對標準，極大地提升瞭輸齣成果的可信度。

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這本書的裝幀和排版設計確實讓人眼前一亮，拿在手裏很有分量感，紙張的質地也相當不錯，印刷清晰，即便是那些復雜的化學結構式和公式，也都能看得一清二楚，這對於需要經常查閱專業術語的學習者和工作者來說，簡直是福音。封麵設計上，雖然是工具書，但並沒有顯得過於呆闆，反而有一種嚴謹中不失現代氣息的專業感。我尤其欣賞它在細節處理上的用心，比如字體的大小和行間距的設置，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到特彆疲勞。書本的厚度也說明瞭其內容的廣博，這絕不是那種淺嘗輒止的詞典能夠比擬的，它更像是一部可以信賴的、放在案頭隨時取閱的知識寶庫。在如今電子設備盛行的時代，擁有一本這樣實體書，帶來的踏實感是電子詞典無法替代的，那種翻閱索引、手指摩挲紙頁的觸感，本身就是一種學習的儀式感。

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這本書的收錄範圍之廣，著實令人驚嘆，我嘗試性地查閱瞭幾個我專業領域內相對冷門且更新較快的術語，比如一些新型催化劑的名稱以及最新的綠色化學工藝的專有名詞，竟然都能在其中找到精準且詳細的解釋。這不僅僅是簡單地提供一個對等翻譯，更重要的是，它常常會附帶對該術語的簡要背景介紹、應用領域，甚至是相關的化學反應方程式，這極大地提升瞭查閱效率和知識的深度。對於我這種需要跨越不同化學分支進行研究的人來說，這種跨學科的知識整閤能力是極其寶貴的。它擺脫瞭傳統詞典那種機械式的羅列，而是更偏嚮於提供一個立體的、可供深入理解的知識節點，這對於構建完整的專業知識體係非常有幫助。

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