Chemistry for Engineering Students pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Brown, Larry; Holme, Tom

出品人:

页数:608

译者:

出版时间:2010-1

价格:0

装帧:

isbn号码:9780538733649

丛书系列:

图书标签:

化学
工程化学
大学教材
理工科
化学基础
应用化学
高等教育
工程技术
学科教材
化学原理

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具体描述

Enhanced with a remarkable number of new problems and applications, the Second Edition of CHEMISTRY FOR ENGINEERS provides a concise, thorough, and relevant introduction to chemistry that prepares students for further study in any engineering field. Updated with even more questions and applications specifically geared toward engineering students, this edition emphasizes the connection between molecular properties and observable physical properties and the connections between chemistry and other subjects studied by engineering students, such as mathematics and physics. This new edition is now fully supported by OWL, the most widely-used online learning system for chemistry.

深入理解基础化学原理与工程应用：一本面向未来工程师的必备指南图书名称：《现代材料科学基础与先进制造工艺》图书简介：本书旨在为工程学专业的学生提供一个全面、深入且与时俱进的视角，以理解现代材料的结构、性能、制备以及它们在尖端制造技术中的应用。在当今技术快速迭代的时代，工程师的成功越来越依赖于对材料行为的深刻洞察力及其驾驭能力。这不仅仅是关于记忆化学公式或物理定律，更是关于如何利用这些基础知识来设计、选择和优化工程系统。第一部分：材料科学的基石——从原子到宏观性能的桥梁本书的开篇部分将扎实地奠定材料科学的理论基础。我们不会停留在传统的化学元素周期表层面，而是将重点放在量子力学在材料结构预测中的应用。详细探讨了晶体结构、晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）如何决定材料的宏观力学、电学和热学性能。电子结构与能带理论的工程意义：深入剖析导体、半导体和绝缘体的能带结构差异。重点讲解费米能级的概念如何指导我们理解材料在不同温度和掺杂水平下的导电性变化，这对于电子工程和半导体器件设计至关重要。化学键的精细调控：区别于基础化学对离子键、共价键、金属键的笼统描述，本书将着重探讨这些键的方向性、饱和性对材料塑性、硬度和介电常数的影响。例如，如何通过共价键的几何构型来解释陶瓷的脆性，以及如何利用金属键的非定向性来理解合金的延展性。热力学驱动的相变：引入吉布斯自由能的概念，系统阐述相图的构建原理。重点关注相变动力学，包括成核与长大机制，这对于理解材料的热处理过程（如淬火、回火、固溶处理）至关重要。读者将学会如何通过控制冷却速率来“锁定”或诱导特定的微观结构，从而获得预期的工程性能。第二部分：核心工程材料的深度解析本部分将材料的分类从传统的金属、陶瓷、聚合物扩展到新兴的功能材料，确保内容的前沿性。金属合金的设计与微观结构控制：不仅涵盖铁碳合金的热处理，更深入到高熵合金 (HEA) 的设计理念，探讨其多主元体系带来的复杂稳定性和独特性能。详细分析位错理论，解释加工硬化、蠕变和疲劳的微观机制，并介绍先进的晶粒细化技术（如SPD工艺）如何突破传统强度限制。先进陶瓷与复合材料：重点关注结构陶瓷（如SiC、Al₂O₃）的断裂韧性提升策略，包括引入第二相粒子或纤维增强。对生物陶瓷在植入体应用中的生物相容性与降解速率进行讨论，强调化学稳定性和表面能的影响。聚合物科学与工程：聚焦于聚合物的分子量分布、拓扑结构（线性、支化、交联）如何影响其粘弹性行为。详细介绍热塑性弹性体（TPEs）和形状记忆聚合物的响应机制，这是软体机器人和智能结构设计的核心。功能材料的突破：专门开辟章节讨论智能材料，如压电材料、磁性材料（软磁与硬磁的区别及其在电机中的应用），以及导电聚合物。解释这些材料的耦合效应（如电声耦合、磁光耦合），这是传感器和执行器设计的基础。第三部分：先进制造与材料性能的集成现代工程的挑战在于如何将理想的材料性能转化为实际可用的部件。本部分将材料科学与先进制造技术紧密结合。增材制造（3D打印）中的材料行为：集中讨论激光选区熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中快速凝固与液滴动力学对最终部件微观结构的影响。探讨打印件中常见的残余应力、孔隙率控制，以及如何通过优化工艺参数来消除各向异性。表面工程与界面化学：材料的服役性能往往由表面决定。详细介绍PVD/CVD涂层技术的化学反应机理，特别是如何通过化学气相沉积精确控制薄膜的晶体取向和化学计量比，以提高耐磨性和抗腐蚀性。腐蚀与失效分析的系统方法：超越基础的电化学腐蚀理论，本书重点介绍应力腐蚀开裂（SCC）、氢脆等复杂失效模式。教授如何利用扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDS）和透射电子显微镜（TEM）对失效断口进行形态学和化学成分分析，以回溯设计和制造中的根本缺陷。材料的计算模拟工具：介绍第一性原理计算（如DFT）和有限元分析（FEA）在材料设计中的角色。例如，如何通过分子动力学模拟来预测晶界扩散速率，或如何利用FEA来优化复合材料的纤维铺层角度以抵抗特定载荷。本书特色：本书的每一章都包含丰富的“工程案例分析”，将理论知识直接映射到航空航天、生物医学、能源存储等实际工程问题中。例如，如何选择合适的电池电极材料需要理解其嵌入/脱嵌机制的电化学动力学；设计高效的核反应堆屏蔽层则需要精确计算中子慢化与吸收截面。通过系统的学习，读者将不仅掌握材料科学的深度知识，更能培养一种“材料思维”——即在任何工程设计初期，便能预判材料的潜在限制、预测其在极端环境下的响应，并能指导材料的定制化开发，成为能够驱动下一代技术创新的高素质工程师。