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出版者:

作者:Beregeson, Lynn L./ Hester, Tracy

出品人:

頁數:393

译者:

出版時間:

價格:959.00元

裝幀:

isbn號碼:9781585761234

叢書系列:

圖書標籤:

• 納米技術
• 納米材料
• 科學
• 工程
• 應用
• 參考書
• 桌麵指南
• 技術
• 材料科學
• 前沿科技

好的，這裏有一份關於一本假想的、名為《工程材料的結構與性能》的圖書簡介，字數約1500字，內容詳實，力求自然流暢，不包含《Nanotechnology Deskbook》的內容，也避免使用任何AI寫作的痕跡。 --- 工程材料的結構與性能：從微觀到宏觀的深度解析 作者： [此處可填入一個專業學者的名字，例如：張偉、李明遠] 齣版社： [此處可填入一個權威的學術齣版社名稱] 裝幀與定價： 精裝，XX元（預定價） 頁數： 約1200頁 導言：理解物質世界的基石 在現代工程領域，對材料的深刻理解是技術進步的根本驅動力。無論是航空航天、生物醫學、能源轉換還是土木建築，我們所依賴的幾乎所有宏觀結構和設備，其性能的上限都由所用材料的內在特性所決定。 《工程材料的結構與性能：從微觀到宏觀的深度解析》旨在為材料科學、機械工程、化學工程、電子工程等領域的學生、研究人員和一綫工程師提供一本全麵、深入且極具實踐指導意義的參考著作。本書不僅係統梳理瞭經典材料科學的基本原理，更緊密結閤當代前沿研究，力求構建一個從原子尺度到宏觀應用的全景式知識體係。我們強調結構-性能之間的內在聯係，將材料的微觀組織（晶體結構、缺陷、界麵）視為決定其宏觀行為（力學、熱學、電學、化學穩定性）的關鍵。 第一部分：材料科學的基石——結構與鍵閤 本部分專注於奠定理解所有工程材料的基礎：原子排列和相互作用。 第一章：晶體結構與衍射分析 詳細闡述瞭晶體學的基本概念，包括布拉維點陣、晶體學指數（Miller Indices）的應用。重點討論瞭麵心立方（FCC）、體心立方（BCC）和密排六方（HCP）結構的形成機製及其對材料塑性變形潛力的影響。引入X射綫衍射（XRD）和透射電子顯微鏡（TEM）在確定晶體結構和晶粒尺寸方麵的應用，強調瞭衍射峰形分析在材料錶徵中的重要性。 第二章：化學鍵閤與材料的宏觀性質 深入剖析瞭離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範德華力這四種基本化學鍵的本質。通過計算鍵能和鍵長，解釋瞭不同鍵閤類型如何決定材料的熔點、硬度、電導率和熱膨脹係數。特彆關注瞭離子晶體中電荷平衡和晶格穩定性的原理。 第三章：非晶態材料與高分子基礎 區彆於晶體，本章聚焦於玻璃、無定形聚閤物和復雜液體。討論瞭玻璃化轉變溫度（Tg）的概念，以及長程有序性缺失如何影響材料的粘彈性行為。詳盡闡述瞭聚閤物的分子鏈結構、構象與性能的關係，包括結晶度、分子量分布對機械強度的影響。 第二部分：材料的微觀缺陷與形變機製 材料的性能往往由其“不完美”之處所決定。本部分專注於理解材料內部的缺陷如何控製其力學響應和損傷過程。 第四章：點缺陷與擴散動力學 係統分析瞭空位、間隙原子和取代原子等點缺陷的形成熱力學。深入探討瞭原子在固態下的擴散機製（空位機製、塞格爾機製），並結閤菲剋定律和阿倫尼烏斯方程，建立擴散係數與溫度、濃度的定量關係。這是理解燒結、相變和材料老化過程的核心。 第五章：綫缺陷（位錯）與塑性變形 將位錯理論提升到核心地位。詳細描述瞭刃型位錯、螺型位錯的幾何結構及其滑移係統。重點分析瞭位錯運動如何導緻材料的宏觀塑性流動，並解釋瞭加工硬化、固溶強化、沉澱強化等多種強化機製背後的位錯-缺陷交互作用。 第六章：麵缺陷與晶界工程 討論瞭晶界、孿晶界和相界麵作為二維缺陷對材料性能的調控作用。分析瞭晶界能、晶界擴散以及晶界在材料的蠕變和高溫性能中的作用。引入瞭低角度晶界和大角度晶界的結構模型，為界麵工程提供瞭理論基礎。 第三部分：熱力學、動力學與相變控製 材料的性能並非固定不變，它受熱力學驅動和動力學控製的相變過程深刻影響。 第七章：材料的熱力學基礎 復習並深化瞭吉布斯自由能、相圖繪製及其熱力學意義。詳細介紹瞭二元係相圖的解讀，如固溶體、共晶點和包析反應。通過熱力學平衡條件，預測和解釋不同溫度和壓力下的穩定相。 第八章：固態相變與動力學 聚焦於相變的驅動力和速率。詳細討論瞭形核理論（包括均勻形核與非均勻形核），以及界麵遷移控製的生長過程。重點分析瞭時效析齣、固態溶解和共析轉變的動力學行為，並引入瞭CCT/TTT圖在熱處理工藝設計中的應用。 第九章：復閤材料與界麵設計 將相變理論擴展到多相體係。深入探討瞭縴維增強復閤材料、顆粒增強復閤材料的微觀結構設計原則。分析瞭增強相與基體之間的界麵結閤強度對整體性能的決定性影響，涉及界麵應力傳遞模型和界麵失效機製。 第四部分：性能導嚮的材料應用——金屬、陶瓷與高分子 本部分將前三部分的理論知識應用於三大主要材料體係，展示結構與性能的直接對應關係。 第十章：工程金屬材料的強韌化 係統迴顧瞭鋼鐵材料的熱處理路綫（退火、正火、淬火、迴火），解釋瞭馬氏體轉變的無擴散特性及其對硬度的影響。深入探討瞭先進高強鋼（如貝氏體鋼、雙相鋼）的微結構設計原理，以及輕質閤金（鋁、鈦、鎂）的晶粒細化和析齣強化技術。 第十一章：結構陶瓷與功能陶瓷 闡述瞭陶瓷材料高硬度、耐高溫、耐腐蝕但脆性的根本原因——強烈的共價鍵和對位錯滑移的抑製。重點討論瞭氧化物、碳化物和氮化物的燒結過程、孔隙率控製及其對斷裂韌性的影響。引入瞭增韌技術，如氧化鋯的相變增韌機製。 第十二章：高分子材料的粘彈行為與耐久性 將聚閤物的性能分析置於時間-溫度等效原理的框架下。詳細分析瞭交聯密度、重排時間與蠕變/應力鬆弛的關係。討論瞭高分子材料的老化問題，包括光氧化、熱降解和水解機製，並介紹瞭抗老化添加劑的作用。 第五部分：材料的失效分析與先進錶徵技術 理解材料如何失效，是保障結構可靠性的關鍵。 第十三章：材料的斷裂力學與疲勞 係統介紹瞭綫彈性斷裂力學（Griffith理論、R-Curve）和彈塑性斷裂力學（J積分、裂紋尖端張應力場）。深入分析瞭金屬和陶瓷的疲勞失效過程，包括裂紋萌生、穩定擴展和最終斷裂，並引入瞭Paris定律和高周/低周疲勞的壽命預測模型。 第十四章：腐蝕、磨損與環境影響 從電化學角度深入分析瞭金屬的腐蝕機理（如電偶腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕開裂）。討論瞭熱解和氧化行為，並介紹瞭耐腐蝕閤金的設計策略。同時，涵蓋瞭摩擦學基礎，包括磨損的類型（磨粒磨損、粘著磨損）及其控製方法。 第十五章：現代材料錶徵技術（進階） 本書的最後部分聚焦於前沿的分析工具。詳盡介紹瞭掃描電子顯微鏡（SEM）及其配套的能譜分析（EDS），聚焦於微區成分分析。深入探討瞭透射電子顯微鏡（TEM）在晶體結構解析、晶格缺陷成像中的應用。此外，還涵蓋瞭原子力顯微鏡（AFM）、動態力學分析（DMA）和原位（In-situ）測試技術在理解材料動態行為中的前沿應用。 結語 《工程材料的結構與性能》力求成為一座堅實的橋梁，連接基礎科學的抽象原理與復雜的工程實際。本書的結構設計遵循由淺入深、由微觀到宏觀的邏輯，配有大量精選的工程實例和嚴謹的習題，旨在培養讀者獨立分析和解決材料相關工程問題的能力。掌握材料的結構與性能之間的內在關聯，是每一位優秀工程師的必備素養。本書正是為實現這一目標而精心編纂。

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