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出版者:浙江大学出版社

作者:余燕平 李式巨

出品人:

页数:276

译者:

出版时间:2002-7

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787308030748

丛书系列:

图书标签:

• 通信网络
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• 通信工程

好的，这是一本名为《现代材料科学与工程应用》的图书简介，字数大约1500字，内容详尽，旨在全面介绍材料的结构、性能、制备与应用，避免提及您提到的《信息交换与通信网》。 --- 《现代材料科学与工程应用》图书简介 引言：驾驭物质的力量，塑造未来世界 在人类文明的演进历程中，材料始终扮演着至关重要的角色。从燧石工具到硅基芯片，每一次材料科学的突破都深刻地改变了我们的生产方式、生活质量乃至社会结构。《现代材料科学与工程应用》一书，正是立足于当代科技前沿，系统而深入地探讨了从微观原子结构到宏观工程性能的全景图谱。本书旨在为材料科学、化学工程、机械制造、电子信息等领域的学生、研究人员及工程师提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的参考指南。 本书的核心理念在于强调“理解结构决定性能，掌握制备决定应用”。我们深信，只有深入理解材料的微观世界，才能有效地设计和创造出具有特定功能的宏观实体。全书内容跨越了从基础理论到前沿研究的广阔领域，力求在理论的严谨性与应用的广泛性之间找到最佳平衡点。 第一部分：材料科学的基石——结构与性能的统一 本书的第一部分奠定了材料科学的理论基础，重点解析了材料的微观结构如何直接影响其宏观性能。 晶体结构与缺陷理论： 我们首先详细考察了金属、陶瓷和高分子等主要材料类型的晶体结构，包括晶格常数、密堆积、晶界以及各种点缺陷（如空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）的形成机理及其对材料力学性能（如强度、塑性、蠕变）的决定性影响。特别是对位错运动和晶粒尺寸效应的深入探讨，为理解金属的形变与强化机制提供了关键视角。 化学键合与能带理论： 紧接着，本书深入剖析了离子键、共价键、金属键和范德华力等基本化学键的本质及其对材料电学、光学和热学性质的内在控制。对于固体材料，详细阐述了能带理论，解释了导体、半导体和绝缘体在电子结构上的本质区别，为后续讨论电子材料和光电子学奠定了坚实的物理基础。 热力学与动力学基础： 材料的相变、扩散和烧结过程是工程应用中绕不开的环节。本部分引入了材料热力学原理，如吉布斯相律，并结合动力学理论，分析了材料在不同温度和应力条件下的演化规律，如析出相的形成、相变驱动力以及反应速率的控制。 第二部分：传统材料的优化与创新 在掌握了基础理论后，本书将焦点转向了三大传统材料——金属合金、陶瓷和高分子——在现代工程中的应用与改进。 先进金属材料： 本章不仅涵盖了钢铁、铝合金、钛合金等经典材料的冶金原理、热处理工艺（如淬火、回火、固溶处理）及其对性能的调控，更着重介绍了新型高性能合金的设计理念。例如，高熵合金（HEA）的无序性对强化和韧性的协同作用，以及形状记忆合金和快速凝固技术在航空航天领域的关键作用。 功能性与结构性陶瓷： 陶瓷材料以其优异的耐高温性、耐磨性和化学稳定性著称。本书系统介绍了氧化物、非氧化物陶瓷的制备方法，并深入探讨了其在结构陶瓷（如立方氮化硼、碳化硅）和功能陶瓷（如压电陶瓷、铁电陶瓷）中的应用。特别关注了纳米陶瓷粉体制备技术对提高材料致密性和可靠性的重要性。 高分子科学与工程： 高分子材料因其轻质、易加工和可设计性强的特点，在包装、汽车、生物医学等领域占据重要地位。本书详细解析了聚合物的分子链结构、拓扑结构与宏观粘弹性行为的关系。内容包括合成方法（如自由基聚合、缩聚）、形变机理（如蠕变、松弛）以及复合材料中的界面相互作用。 第三部分：新兴功能材料与前沿技术 本部分是本书的亮点，聚焦于当前科技竞争最激烈的领域——功能材料的设计、制备与集成，旨在推动下一代技术的发展。 半导体与光电子材料： 详尽阐述了硅基、III-V族及II-VI族半导体的能带工程。重点介绍半导体器件制造中的薄膜生长技术（如化学气相沉积CVD、分子束外延MBE）、掺杂机制及其在集成电路、LED、激光器中的应用。同时，对宽禁带半导体（如GaN, SiC）在功率电子和高频通信中的潜力进行了深入分析。 磁性材料与新能源应用： 探讨了铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观起源。内容覆盖了传统软磁、硬磁材料的设计，并着重介绍了纳米结构磁性材料（如巨磁阻GMR、隧道磁阻TMR）在存储技术中的应用。此外，还专门辟章讨论了电池电极材料（锂离子电池正负极材料的相结构与循环稳定性）和燃料电池催化材料的最新进展。 纳米材料与表面工程： 纳米尺度是材料性能发生质变的领域。本书深入分析了量子尺寸效应，详细介绍了量子点、纳米线、石墨烯及其衍生物的制备（如化学自组装、刻蚀）。在表面工程方面，重点介绍了各种涂层技术（如PVD、电镀）如何通过控制表面结构和化学成分，实现耐磨、抗腐蚀、生物相容性等特定功能。 复合材料的协同效应： 复合材料是实现材料性能集成化、定制化的关键途径。本书系统总结了纤维增强复合材料（FRP）、颗粒增强复合材料的界面设计理论。着重讲解了先进树脂基复合材料（如碳纤维/环氧树脂）在航空结构件中的制造工艺（如RTM、预浸料铺放）及其断裂韧性的提升策略。 结论：面向未来的材料创新 《现代材料科学与工程应用》不仅是一本知识的汇编，更是一张指引未来材料创新的路线图。本书的编写严格遵循科学逻辑，语言精确，配图详尽，力求在复杂的材料世界中搭建起一座清晰的桥梁。阅读本书，读者将能够掌握现代材料设计的基本方法论，理解现有工程挑战背后的材料学根源，并有能力参与到下一代先进材料的研发浪潮中，用物质的力量，切实改变我们所处的世界。 ---

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