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出版者:金盾出版社

作者:朱洪法

出品人:

页数:382

译者:

出版时间:2002-7

价格:16.50元

装帧:简裝本

isbn号码:9787508217406

丛书系列:

图书标签:

• 精细化工
• 化工技术
• 产品制造
• 工艺技术
• 化学工程
• 工业生产
• 技术手册
• 生产工艺
• 化工流程
• 应用技术

《新材料科学与工程导论》 图书简介 本书旨在为材料科学与工程领域的初学者提供一个全面、深入且富有启发性的导引。它不仅仅是一本传统意义上的教科书，更是一扇通往现代物质世界奥秘的窗口，旨在激发读者对材料设计、制备、表征及其在尖端技术中应用的浓厚兴趣。 一、 宏观视角下的材料世界 本书伊始，我们首先将材料科学与工程置于人类文明进步的宏大叙事之中。从石器时代的燧石到信息时代的半导体，材料始终是推动社会形态演变的核心动力。第一章将系统梳理材料在历史长河中的角色定位，并清晰界定“材料科学”与“材料工程”的核心区别与联系。我们探讨材料是如何从经验积累的“手艺”演变为基于第一性原理的现代“科学”。 二、 晶体结构与微观形貌的基石 理解材料的宏观性能，必须深入到其微观结构。本书的第二、三章将集中火力解析晶体结构。我们不满足于仅仅介绍布拉维点阵和晶系分类，而是深入探讨晶格缺陷——点缺陷、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界）——是如何决定金属、陶瓷和聚合物的力学行为（如塑性、强度和断裂韧性）的。例如，我们将详细阐述位错的运动机制如何解释金属的冷加工硬化现象，并结合X射线衍射（XRD）技术，介绍如何通过实验手段确定材料的晶体取向和晶粒尺寸。 三、 材料的四大支柱：性能与结构的关系 本书的核心章节将按照材料的四大基本类别——金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料——进行系统性阐述。 金属材料部分： 重点聚焦于合金化原理。我们将剖析相图（如二元、三元相图）在指导合金设计中的关键作用，例如如何通过控制冷却速率和热处理工艺来获得具有特定微观结构（如珠光体、贝氏体或马氏体）的钢材。关于非平衡态热力学和扩散机制的讨论，将为理解材料的时效硬化和蠕变现象奠定坚实基础。 陶瓷材料部分： 陶瓷的本质在于其离子键和共价键的特性。本章将深入探讨高能陶瓷（如氧化铝、碳化硅）的烧结过程，解释晶界扩散和晶界迁移如何影响最终的材料致密度和机械强度。此外，还将介绍先进陶瓷在高温、耐磨损和电学应用中的独特优势。 聚合物材料部分： 聚合物的复杂性在于其链状结构和构象异构性。我们将详细分析分子量、聚合度、玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）如何共同决定塑料和橡胶的粘弹性行为。对交联网络结构（热固性树脂）与链缠结（热塑性塑料）的讨论，将帮助读者理解材料的流变学特性。 复合材料部分： 作为现代工程设计的“瑞士军刀”，复合材料是异质材料的精妙结合。本书将着重介绍纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）和颗粒增强复合材料的界面科学。关键在于理解增强相（如纤维）如何有效转移载荷到基体材料上，以及界面粘结强度对整体性能的决定性影响。 四、 材料的制备与加工技术前沿 材料的“工程”属性，在于如何高效、精确地将其从原始原料转化为可用构件。本部分将涵盖从传统铸造、锻造到现代增材制造（3D打印）的全景技术图谱。 在凝固技术方面，我们将解析晶体生长过程中的溶质偏析和孔隙形成机制。在塑性加工方面，重点分析轧制、拉伸和挤压过程中的应力-应变关系及加工硬化。更重要的是，本书将引入新兴的“材料基因组计划”下的智能制备概念，探讨如何利用计算模拟（如有限元分析）来预测和优化复杂成形过程中的组织演变。 五、 现代表征手段的“火眼金睛” 没有精确的表征，就没有可靠的材料科学。本章将全面介绍用于探究材料微观结构的“成像”和“光谱”技术。 成像技术： 重点介绍扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的工作原理，以及如何利用它们观察微米到纳米尺度的形貌、晶体缺陷和相界。我们还会简要介绍聚焦离子束（FIB）在样品制备和原位观察中的应用。 光谱与衍射技术： 除了基础的XRD外，还将涵盖能量色散X射线谱（EDS）用于元素定性与定量分析，以及拉曼光谱用于分子结构和应力分析。对这些工具的理解，是材料研发人员进行故障分析和性能验证的必备技能。 六、 材料在能源与环境中的角色 本书的最后一部分将目光投向材料工程在应对全球挑战中的关键作用。我们将探讨： 1. 能源材料： 锂离子电池中的电极材料（如高镍正极、硅基负极）的结构稳定性与循环寿命；光伏电池中的半导体材料选择与薄膜沉积技术。 2. 生物医用材料： 植入物材料（如钛合金、生物陶瓷）的生物相容性、降解行为和表面功能化策略。 3. 可持续性与循环经济： 讨论材料的生命周期评估（LCA），以及如何设计易于回收的材料体系，减少环境足迹。 总结 《新材料科学与工程导论》力求在广度与深度之间取得平衡，它不仅为有志于从事材料研发、生产和应用领域的学生构建了坚实的理论框架，同时也为工程师、设计师和技术人员提供了一本实用且前瞻性的参考手册，引导他们以结构-性能-加工-应用这条完整的链条思维，去创造和驾驭下一代先进材料。本书的编写风格严谨而不失生动，注重案例分析，旨在培养读者发现问题、分析问题并最终解决问题的工程思维。

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不得不说，这本书的逻辑结构设计得非常巧妙。它不像很多技术书籍那样枯燥乏味，而是将理论与实践紧密结合，层层递进。我尤其欣赏作者在介绍每一种新产品制造工艺时，都会详细阐述其背后的科学原理，以及在实际生产中可能遇到的挑战和解决方案。这种由浅入深的讲解方式，极大地提升了我的学习效率。书中的案例分析也非常具有代表性，让我对书中的知识有了更直观的理解。它不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你如何应对复杂的生产现场。

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这本书简直是工业领域的百科全书，内容详实得让人惊叹。我本来以为它会专注于某个狭窄的领域，但实际上，它涵盖了从基础化学反应到复杂工业流程的方方面面。阅读过程中，我发现作者对新材料的开发和应用有着深刻的见解。特别是关于催化剂的研究部分，简直是为我解决了一个长久以来的技术难题。书中的图表和流程图清晰明了，即便是初次接触这个领域的读者也能迅速把握核心概念。这种详尽的叙述方式，让我在阅读时仿佛置身于一个现代化的工厂车间，亲手参与到产品的设计与制造过程中。

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这本书的排版和装帧也给我留下了深刻的印象。纸张的质量很好，印刷清晰，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更重要的是，作者似乎非常理解读者的需求，很多关键术语都有详细的注解，这对于我们这些需要不断学习新知识的技术人员来说，无疑是一个巨大的福音。我常常在查阅某个特定工艺时，发现书中不仅提供了标准流程，还探讨了不同参数对最终产品性能的影响，这种深度挖掘使得这本书的参考价值远超一般教材。

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我手里也收藏了不少化工类的专业书籍，但坦白说，这本书在“前沿技术追踪”这一点上做得尤为出色。它没有停留在传统的成熟工艺上，而是花了大量篇幅去探讨如何通过绿色化学的理念来优化现有流程，降低能耗和污染。我特别关注了其中关于新型分离技术的部分，里面的描述非常具有启发性，让我思考如何在我的项目中引入更环保的替代方案。这本书不仅教会我“如何做”，更引导我思考“为什么这样做”，以及“有没有更好的方法”。

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总的来说，这本书的价值是无可估量的。它不仅仅是一本技术手册，更像是一份行业趋势的指南。作者的专业素养体现在每一个细节中，从最基础的化学反应方程式到复杂的工业放大过程，无不体现出深厚的学术功底和丰富的工程经验。对于任何希望在化工产品制造领域深耕的人来说，这本书都是一个不可或缺的伙伴。它就像一个知识宝库，每次翻开都能带来新的发现和启发，绝对是物超所值的一笔投资。

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