Materials, North American Edition

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出版者:
作者:Cebon, David
出品人:
页数:525
译者:
出版时间:
价格:$ 112.94
装帧:
isbn号码:9781856177436
丛书系列:
图书标签:
  • 材料科学
  • 工程材料
  • 北美教材
  • 高等教育
  • 理工科
  • 材料工程
  • 材料选择
  • 材料性能
  • 工程技术
  • 大学教材
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具体描述

This is the essential materials engineering text and resource for students developing skills and understanding of materials properties and selection for engineering applications. Taking a unique design- led approach that is broader in scope than other texts, Materials 2e meets the curriculum needs of a wide variety of courses in the materials and design field, including introduction to materials science and engineering, engineering materials, materials selection and processing, and materials in design. This new edition retains its design-led focus and strong emphasis on visual communication while expanding its treatment of crystallography and phase diagrams by use of "Guided Learning" sections to fully meet the needs of instructors teaching an introductory course in materials. KEY FEATURES: * Design-led approach motivates and engages students in the study of materials science and engineering through real-life case studies and illustrative applications* Highly visual full color graphics facilitate understanding of materials concepts and properties* Chapters on materials selection and design are integrated with chapters on materials fundamentals, enabling students to see how specific fundamentals can be important to the design process* For instructors, a solutions manual, lecture slides, online image bank and materials selection charts for use in class handouts or lecture presentations are available at http: //textbooks.elsevier.com* Links with the Cambridge Engineering Selector (CES EduPack), the powerful materials selection software. See www.grantadesign.com for informationNEW TO THIS EDITION: "Guided Learning" sections on crystallography, phase diagrams and phase transformations enhance students' learning of these key foundation topicsRevised and expanded chapters on durability, and processing for materials propertiesMore than 50 new worked examples placed throughout the text Available online testing and assessment component helps students assess their knowledge of the topics - Email textbooks@elsevier.com for detailsLink to interactive online materials science tutorials updated with new self test questions * Design-led approach motivates and engages students in the study of materials science and engineering through real-life case studies and illustrative applications* Highly visual full color graphics facilitate understanding of materials concepts and properties* Chapters on materials selection and design are integrated with chapters on materials fundamentals, enabling students to see how specific fundamentals can be important to the design process* For instructors, a solutions manual, lecture slides, online image bank and materials selection charts for use in class handouts or lecture presentations are available at http: //textbooks.elsevier.com* Links with the Cambridge Engineering Selector (CES EduPack), the powerful materials selection software. See www.grantadesign.com for informationNEW TO THIS EDITION: "Guided Learning" sections on crystallography, phase diagrams and phase transformations enhance students' learning of these key foundation topicsRevised and expanded chapters on durability, and processing for materials propertiesMore than 50 new worked examples placed throughout the text Available online testing and assessment component helps students assess their knowledge of the topics - Email textbooks@elsevier.com for detailsLink to interactive online materials science tutorials updated with new self test questions

材质:构建世界的基石 引言 我们生活在一个由物质构成的世界。从巍峨的山脉到微小的原子,从古老的文明遗迹到尖端的科技产品,无一不展示着材质的无穷魅力与重要性。材质,是构成一切实物的基本要素,是人类文明进步的驱动力。对材质的理解与运用,深刻地影响着我们的生活方式、技术发展乃至社会形态。这本《材质:构建世界的基石》正是致力于为您揭开材质的神秘面纱,探索其丰富多彩的世界,展现材质在人类历史、社会发展以及未来愿景中所扮演的关键角色。 本书并非仅仅是一本枯燥的材料科学教科书,而是旨在以一种引人入胜、富有洞察力的方式,带领读者踏上一段关于材质的探索之旅。我们将从最基础的物质构成出发,逐步深入到各种常见与非凡材质的特性、历史演变、应用领域,以及它们对人类社会产生的深远影响。无论您是材料科学领域的专业人士,还是对世界运行方式充满好奇的普通读者,都将在这本书中找到属于自己的启发和乐趣。 第一部分:物质的根基——原子与分子 要理解材质,我们必须从最微观的层面开始。本书将首先带您走进原子和分子的奇妙世界。我们将探讨: 原子结构与元素周期表: 了解原子是构成一切物质的基本单位,它们的组成(质子、中子、电子)以及它们如何排列组合形成不同的元素。元素周期表不仅仅是一张图表,更是理解各种材质化学性质的钥匙。我们将阐述不同元素在构成材质中的作用,例如碳元素的独特性如何造就了丰富多样的有机材料,而金属元素的电子结构又为何赋予了它们导电导热的优异性能。 化学键的奥秘: 原子之间如何相互作用,通过化学键结合成分子,进而形成宏观的材质?本书将深入浅出地讲解离子键、共价键、金属键等不同类型的化学键,并阐述它们如何决定了材质的强度、熔点、硬度等物理和化学特性。例如,为什么食盐(氯化钠)是脆的而金属铁是延展的,这都与它们内部化学键的性质息息相关。 分子间作用力: 除了化学键,分子之间还存在着各种微弱但重要的相互作用力,如范德华力、氢键等。这些作用力虽然不如化学键强大,但对于理解固体的形态(晶体与非晶体)、液体和气体的性质,以及材料的表面特性至关重要。我们将通过生动的例子,揭示这些看不见的力量如何影响着我们身边的材质。 第二部分:材质的世界——种类与特性 在理解了物质的基本构成之后,我们将目光投向更广阔的材质世界。本书将对各类材质进行深入的分类与阐述,重点突出它们的独特性质及其应用: 金属与合金: 金属,自古以来就是人类文明的重要标志。我们将追溯金属的发现与冶炼史,从铜器时代到铁器时代,再到现代各种高性能合金的诞生。本书将详细介绍常见金属(如铁、铝、铜、金、银)及其合金(如钢、不锈钢、黄铜、青铜)的物理和化学性质,包括强度、韧性、延展性、耐腐蚀性、导电性、导热性等。我们将探讨这些特性如何在建筑、交通、能源、电子等领域发挥不可替代的作用。例如,为什么飞机会使用铝合金而不是纯铝?钢材的碳含量如何影响其强度?我们将一一解答。 陶瓷与玻璃: 陶瓷和玻璃,以其耐高温、耐腐蚀、绝缘性等特点,在人类生活中扮演着举足轻重的角色。我们将探索陶瓷的制造工艺,从古代的陶器到现代的高性能陶瓷(如氧化铝、碳化硅),并分析它们在航空航天、电子、医疗等领域的高端应用。对于玻璃,我们将追溯其悠久的历史,并介绍不同种类玻璃(如钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃)的独特性能,以及它们在建筑、光学、容器等方面的广泛用途。 聚合物(塑料与橡胶): 聚合物,是现代工业的基石之一。本书将深入浅出地介绍聚合物的基本概念,如单体、聚合反应、高分子链结构等。我们将重点阐述各种常见聚合物(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、天然橡胶、合成橡胶)的性质,以及它们在包装、纺织、汽车、医疗、电子等领域的广泛应用。我们将探讨如何通过改变聚合物的分子结构和添加剂来调控其性能,从而满足日益增长的应用需求。 复合材料: 复合材料,是将两种或两种以上不同性质的材料组合起来,以获得单一材料无法比拟的优异性能。本书将详细介绍纤维增强复合材料(如玻璃纤维增强聚合物、碳纤维增强聚合物)、颗粒增强复合材料等。我们将阐述复合材料的优势,如高强度、轻质、高刚度、优异的耐腐蚀性等,并重点介绍它们在航空航天、汽车、风力发电、体育器材等领域的革命性应用。 生物材料与纳米材料: 随着科学技术的飞速发展,生物材料和纳米材料正日益成为研究的热点。本书将初步探讨生物材料在医学领域(如人工关节、药物递送系统)的应用,以及纳米材料(如纳米颗粒、纳米管)在电子、催化、能源等领域的潜力。我们将带领读者一窥这些前沿领域为未来材质发展带来的无限可能。 第三部分:材质与人类文明 材质的进步与人类文明的发展息息相关,相互促进。本书将通过历史的视角,展现材质如何塑造我们的世界: 材质驱动的时代变迁: 从石器时代、青铜时代、铁器时代,到如今的塑料时代、信息时代,材质的每一次重大突破都标志着人类社会的一次飞跃。我们将回顾这些重要的历史节点,分析不同时代的核心材质如何影响了工具、武器、建筑、艺术以及社会组织形式。 材质在日常生活中的无处不在: 审视我们周围的世界,从身上的衣物、手中的手机、乘坐的汽车,到居住的房屋、使用的餐具,材质无处不在,深刻影响着我们的生活品质和便利性。本书将通过大量生动的例子,让读者感受到材质与日常生活紧密相连的本质。 材质与可持续发展: 在当今面临资源枯竭和环境挑战的背景下,材质的可持续性变得尤为重要。本书将探讨绿色材料、可再生材料、可回收材料的发展趋势,以及如何通过材料设计和应用来减少环境负担,实现可持续发展。我们将审视循环经济模式在材料领域的应用,以及未来材质发展需要关注的方向。 第四部分:材质的未来展望 科学技术日新月异,材质的边界也在不断拓展。本书将展望材质的未来发展趋势,激发读者的思考: 智能材料与响应性材料: 探索能够根据外部环境变化(如温度、光照、电场、磁场)改变自身性质的智能材料,以及它们在传感器、执行器、自修复材料等领域的潜在应用。 功能性材料的创新: 关注具有特殊功能的材料,如超导材料、磁性材料、光学材料、储能材料等,以及它们在新能源、信息技术、医疗健康等前沿领域的突破性应用。 材料科学的跨学科融合: 强调材料科学与其他学科(如生物学、化学、物理学、工程学、计算机科学)的交叉融合,催生新的材料设计理念和制造技术。 定制化与个性化材料: 展望未来,材料的生产将更加趋向于按需定制,以满足不同应用场景的精确需求。 结语 《材质:构建世界的基石》旨在为您打开一扇通往物质世界的大门,让您深刻理解材质的本质、多姿多彩的形态以及它们如何塑造着我们的现在和未来。通过本书,您将不仅增长知识,更能培养一种对身边物质世界的全新感知和尊重。材质,无声地讲述着地球的故事,记录着人类的智慧,并引领着我们走向更加精彩的明天。让我们一起探索这个充满奇迹的材质世界!

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