冶金分离科学与工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:张启修

出品人:

页数:380

译者:

出版时间:2004-8-1

价格:55.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030135711

丛书系列:

图书标签:

• 冶金
• 分离
• 工程
• 科学
• 矿物加工
• 选矿
• 金属材料
• 工业工程
• 材料科学
• 资源利用

《物质重构的艺术：从微观到宏观的转化之路》 这本书并非一本关于金属提炼或矿物加工的详尽手册。相反，它是一次穿越物质世界本质的探索，聚焦于如何通过精妙的设计和控制，将一种物质转化为另一种具有全新特性的物质。我们将深入探讨那些驱动这些转化的基本原理，以及如何驾驭它们来实现前所未有的材料创新。 第一部分：基石——理解物质的语言 我们将从最基础的层面出发，解构物质的构成。这部分将带你领略原子和分子的奇妙舞蹈，理解化学键的形成与断裂如何决定物质的性质。我们不会停留在理论层面，而是会深入探讨各种分析技术，这些技术如同侦探的工具，帮助我们“看见”微观世界的结构和动态。从X射线衍射揭示的原子排列，到光谱学揭示的分子指纹，再到电子显微镜提供的像素级分辨率图像，我们将学习如何解读这些信息，理解它们如何影响宏观性能。 此外，我们还会考察不同物质形态（固态、液态、气态、等离子态）之间的相互转化，以及驱动这些相变的能量和动力学因素。了解这些基础知识，是理解任何材料转化过程的前提。这部分内容将帮助读者建立起对物质世界最深刻的认识，为后续更复杂的转化过程打下坚实基础。 第二部分：转化之道——设计与操控的力量 本部分将是本书的核心，我们将聚焦于实现物质转化的各种策略和技术。这不仅仅是简单的物理混合或化学反应，而是经过深思熟虑的设计过程。 精确合成： 从原子层面构建新材料。我们将介绍各种合成方法，包括但不限于溶液化学、气相沉积、固相反应等，以及如何通过控制反应条件（温度、压力、浓度、催化剂等）来精确调控产物的化学组成、晶体结构和微观形貌。例如，如何通过溶胶-凝胶法制备纳米多孔材料，或通过原子层沉积技术实现超薄功能薄膜的精确生长。 结构重塑： 改变现有材料的微观和宏观结构以获得新功能。这包括但不限于晶粒细化、相变诱导、织构控制、缺陷工程等。我们将探讨如何通过热处理、机械变形、辐照等手段来优化材料的力学性能、电学性能或光学性能。比如，通过热处理诱导沉淀强化，或通过冷加工改变金属的强度和延展性。 界面工程： 许多材料的功能并非来源于其本体，而是来源于不同物质接触形成的界面。我们将深入研究界面处的化学反应、电子结构和传质传热过程，以及如何通过设计界面层来调控材料的整体性能。这包括复合材料的界面结合、异质结的形成以及催化剂表面的活性位点设计。 功能化策略： 将特定功能赋予材料，使其能够响应外部刺激或执行特定任务。这可以是通过掺杂、表面修饰、引入纳米结构或构建响应性聚合物来实现。例如，如何设计能够响应温度或pH变化的智能材料，或如何通过表面涂层来提高材料的耐腐蚀性。 第三部分：应用前沿——物质转化的无限可能 在掌握了物质转化的基本原理和技术后，我们将展望其在各个领域的广阔应用前景。这些应用并非局限于传统的工业领域，而是延伸至前沿科技的各个方面。 能源科学： 新型催化剂的设计，用于更高效的能源转化；高性能电池材料的开发，以实现更高的能量密度和更长的循环寿命；以及太阳能电池效率的提升，通过巧妙的材料设计来优化光吸收和电荷分离。 生物医学： 生物相容性材料的开发，用于植入物和药物输送系统；具有特定功能的生物传感器，用于疾病的早期诊断；以及能够模拟生物组织的工程材料，用于组织修复和再生。 信息技术： 高性能半导体材料的创新，驱动电子设备的 miniaturization 和 speed-up；新型存储介质的研发，以满足日益增长的数据存储需求；以及光学材料的设计，用于光通信和量子计算。 环境科学： 高效吸附材料的设计，用于污染物去除和水净化；可降解材料的研发，以减少环境负担；以及能够捕获和转化温室气体的先进催化剂。 本书的最终目标是激发读者对物质转化过程的深刻理解和创新思维。我们相信，掌握物质转化的艺术，就是掌握了创造未来的钥匙。通过这本书，你将能够跳出固有的框架，用全新的视角审视物质世界，并有望成为新材料和新技术开发的先驱。

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我最近在为设计下一代光电子器件寻找新型半导体材料，因此翻阅了《半导体物理学原理及其器件应用》。这本书的覆盖面非常广，从最基础的能带理论讲起，一直深入到pn结的电流传输机制和MOSFET的工作原理。这本书的叙述风格非常注重物理图像的构建，作者擅长用类比和图示来解释复杂的量子力学概念，比如对有效质量的解释就比我之前看的任何教材都要直观。在器件应用部分，书中对异质结的构建和界面效应的讨论尤为精辟，特别是对如何通过控制界面态密度来优化载流子注入效率的定量分析，为我的器件仿真工作提供了关键参数和理论指导。然而，我希望书中能增加更多关于二维材料（如石墨烯和过渡金属硫化物）在光电特性方面的最新研究进展。目前，书中对传统III-V族半导体的讨论占了较大篇幅，虽然基础扎实，但在面向未来光子集成电路的材料开发趋势上略显滞后。尽管如此，它仍然是一本扎根于经典物理、为理解现代半导体器件奠定坚实基础的经典著作。

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最近手头上的项目需要深入了解一些材料的制备和提纯工艺，所以我就去图书馆借阅了王教授的这本《现代材料热力学导论》。这本书的篇幅不小，内容也相当扎实，从最基础的相图分析到复杂的非平衡态热力学现象，都有涉猎。尤其让我印象深刻的是其中关于液态金属在真空或惰性气体保护下的氧化还原反应动力学分析部分，作者用非常清晰的数学模型推导了不同温度和压力条件下反应速率的极限，这对于我们优化熔炼过程中的气氛控制非常有指导意义。不过，书中对一些新兴的快速凝固技术在热力学层面的解释略显保守，对非晶态材料的结构演化过程着墨不多，如果能增加一些最新的计算模拟结果作为佐证，那就更完美了。整体来说，对于系统学习材料制备过程中的宏观热力学规律，这本书无疑是一本优秀的参考书，它更侧重于从能量角度解释“为什么”会发生某种变化，而不是拘泥于具体的微观机制，非常适合研究生和需要进行工艺优化的工程师作为理论基础的夯实之作。

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说实话，我本来以为《先进无机非金属材料的制备技术》会是一本枯燥的工艺手册，毕竟无机材料的合成路线往往是经验主义的天下。但这本书彻底颠覆了我的看法。它最精彩的地方在于，它将化学气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD）技术从“如何操作”提升到了“为什么这样操作”的层次。作者用大量的篇幅讲解了前驱体选择、表面反应能垒以及薄膜应力演化的物理化学机理。我特别喜欢其中关于多孔介质（比如催化剂载体）内部的物质传输控制机制的分析，它清晰地展示了如何通过调控反应温度和气体流速，精确控制孔隙结构的大小和分布，这对于开发高效储能材料至关重要。书中对陶瓷材料在极端环境下的微观损伤和断裂韧性的讨论也相当深入，展示了材料科学家如何用精细的实验手段去捕捉那些亚微米尺度的失效源头。这本书的逻辑性极强，从原料到成品，每一步的物理化学本质都被剖析得淋漓尽致，非常适合那些想在材料合成领域做出创新性突破的科研人员。

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我是一个刚刚接触材料科学不久的大三学生，为了准备接下来的专业课期末考试，老师推荐了这本《计算材料学方法与实践》。坦白讲，刚翻开这本书的时候，我对那些复杂的偏微分方程和数值积分方法感到有些畏惧。但是，作者的写作风格非常平易近人，他没有直接抛出高深的理论，而是从一个实际的晶格弛豫问题入手，一步步引导读者理解有限元法和分子动力学模拟的基本框架。书中的配套习题设计得极好，每一个章节后面都有配套的Python代码示例，虽然我还没能完全跑通所有模拟，但光是跟着书上的步骤敲一遍，就对原子尺度的相互作用有了更直观的认识。书中对Monte Carlo模拟在相变过程中的应用讲解得尤为细致，特别是自旋玻璃模型的建立过程，简直是一场智力上的冒险。如果说有什么不足，那就是关于GPU加速和高性能计算方面的介绍相对薄弱，对于想深入了解大规模并行计算的读者来说，可能需要再找其他资料补充。总体而言，这本书是通往计算模拟世界的一把非常友好的钥匙。

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我主要研究方向是高分子物理，最近在研究聚合物的结晶行为和分子链段的运动规律。因此，我借阅了这本《聚合物结构与性能的关联性研究》。这本书的内容深度非常符合我目前的科研需求。它没有停留在基础的DSC和TGA数据分析层面，而是深入探讨了在不同剪切速率和温度梯度下，聚合物熔体在挤出过程中如何形成取向结构。书中的核心章节，关于“蠕变恢复”实验数据的松弛模量分析部分，提供了一套非常严谨的数学处理流程，特别是对Kelvin模型和Voigt模型的实际应用场景区分得非常到位，帮我纠正了不少过去对粘弹理论的误解。作者对不同分子量分布对材料力学性能影响的案例分析也极其详实，直接引用了多篇顶级期刊的实验数据进行对比，增强了理论的可信度。唯一的遗憾是，对于生物可降解高分子在水环境下的结构变化机制，讨论得不够充分，感觉更偏向于工程塑料和橡胶类材料的性能优化。这本书更像是一本研究者手册，指导你如何通过实验去验证和量化结构对性能的最终决定作用。

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