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出版者:科学出版社

作者:松浦虔士

出品人:

页数:173

译者:

出版时间:2001-2

价格:23.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030090027

丛书系列:

图书标签:

• 电气
• 电力传输工程
• 电力系统
• 电力传输
• 输电线路
• 电力工程
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• 电力自动化
• 电力规划
• 电力可靠性

现代材料科学与工程基础 内容提要： 本书系统阐述了现代材料科学与工程领域的核心概念、基本原理以及关键技术。全书共分为六大部分，涵盖了从材料的微观结构到宏观性能，再到先进材料设计与应用的完整知识体系。旨在为材料学、化学工程、机械工程及相关领域的学生、研究人员和工程师提供一本全面且深入的参考教材。 第一部分：材料科学基础 本部分深入探讨了材料科学的基石——物质的结构与性质之间的内在联系。 晶体结构与缺陷： 详细介绍了晶体学的基本概念，包括晶胞、晶面指数（Miller指数）和晶向的确定方法。重点解析了金属、陶瓷和高分子材料中常见的晶体结构类型，如面心立方（FCC）、体心立方（TCM）和六方密堆积（HCP）的形成机制及其对材料力学性能的影响。同时，系统梳理了材料中的各种缺陷——点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的形成机理、对材料塑性、蠕变和断裂行为的决定性作用。通过电子衍射和X射线衍射（XRD）等表征技术，讲解如何分析和确定材料的晶体结构。 原子键合与能带理论： 阐述了离子键、共价键、金属键和范德华力等基本化学键的形成机理及其对材料宏观性质（如熔点、硬度、导电性）的决定性影响。深入剖析了固体能带理论，包括价带、导带、禁带宽度（Band Gap）的概念，并以此为基础，科学地解释了导体、半导体和绝缘体之间的本质区别，为后续的电子材料和半导体器件设计奠定了理论基础。 热力学与相变动力学： 运用经典热力学原理分析材料体系的稳定性和相变驱动力，重点讲解吉布斯自由能与温度、压力、组分之间的关系。引入了扩散理论，详细阐述了Fick定律在固态扩散过程中的应用，包括晶界扩散、晶内扩散和界面扩散的差异。深入探讨了相图（单组元、二元和三元相图）的解读，特别是共晶反应、共熔反应和固溶体形成机制。结合动力学理论，分析了形核（Nucleation）和长大（Growth）过程，为理解材料的热处理和凝固过程提供理论工具。 第二部分：结构材料的力学行为 本部分聚焦于理解和预测结构材料在外部载荷作用下的响应，是机械工程和土木工程的核心内容。 弹性与塑性变形： 详细阐述了胡克定律及其在各向同性材料中的应用，包括杨氏模量、剪切模量和泊松比的概念与测量。重点研究材料的屈服、加工硬化和流动应力。引入了位错运动和交互作用来解释宏观塑性变形的微观机制。讨论了加工硬化曲线的建立与应用，以及应变率敏感性对材料动态性能的影响。 断裂力学与疲劳： 系统介绍材料的失效模式。从能量角度阐述了Griffith裂纹萌生理论，随后深入到线性弹性断裂力学（LEFM），讲解应力强度因子（$K_I$）、断裂韧性（$K_{IC}$）和Toughness的概念，并介绍裂纹扩展的数值分析方法。针对循环载荷，详细论述了疲劳的萌生、扩展和最终断裂过程，包括S-N曲线的构建、Paris定律的应用，以及高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）的差异性分析。 蠕变与高温性能： 探讨材料在长期恒定载荷和高温环境下发生的不可逆变形——蠕变。分析了蠕变曲线的三个阶段，并基于Norton定律等本构关系描述稳态蠕变速率。研究了高温氧化、热腐蚀等环境退化对材料寿命的影响，特别关注了镍基高温合金在航空发动机中的应用挑战。 第三部分：功能材料与电子学 本部分转向那些依赖其特定物理、化学或电学性质的应用，如能源、信息技术和生物医学。 半导体材料： 深入研究了本征半导体和掺杂半导体的载流子浓度、迁移率及其与温度的关系。详细分析了施主和受主杂质的电学行为。重点讨论了PN结的形成、势垒特性以及二极管、晶体管等基本半导体器件的工作原理。涵盖了硅基材料的制备（如CZ法）及其表面钝化技术。 磁性材料： 阐述了磁畴理论、磁化过程和磁各向异性。分类介绍了软磁材料（如铁氧体）和硬磁材料（如稀土永磁体 NdFeB），讨论了居里温度、矫顽力和剩余磁感应强度的工程意义。探讨了磁记录技术和磁存储器的发展。 压电、铁电与介电材料： 讲解了电偶极矩、极化强度及其与外电场的响应。系统阐述了压电效应（正向和逆向）的本构方程，并介绍陶瓷（如PZT）和聚合物（如PVDF）压电材料的应用。讨论了铁电材料的滞回（Hysteresis）现象及其在存储器中的潜在应用。 第四部分：高分子与复合材料 本部分关注由长链分子构成的聚合物及其与增强体的组合——复合材料的特性。 高分子结构与性能： 阐述了聚合物的分子量分布、拓扑结构（线性、支化、交联）对粘度和机械强度的影响。深入分析了高分子的玻璃化转变温度（$T_g$）和熔点（$T_m$）的测定与意义。讨论了聚合物的粘弹性行为，引入了时间-温度等效原理。详细介绍了常见的热塑性塑料（如PE、PP、PVC）和热固性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂）的合成与改性技术。 复合材料设计与界面工程： 聚焦于纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料（PRC）的性能预测。详细讲解了Halpin-Tsai模型和混合率模型在预测复合材料各向异性性能中的应用。重点研究了基体与增强体之间的界面结合对复合材料整体强度的决定性作用，讨论了表面处理技术对界面强化的策略。分析了层合复合材料的铺层设计与分层失效模式。 第五部分：材料加工、表征与失效分析 本部分侧重于材料从制备到应用全生命周期的工程实践。 材料制备与成型技术： 概述了金属的铸造、锻造、轧制等塑性加工工艺，并分析了这些工艺如何通过引入微观结构变化（如晶粒细化、加工硬化）来优化性能。讲解了粉末冶金技术（PM）的优势和局限性，特别是烧结过程的致密化机理。对于陶瓷，介绍了固相烧结和液相烧结的特点。探讨了薄膜的制备技术，如物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。 材料结构与性能表征： 系统介绍现代材料科学中不可或缺的分析工具。包括光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在形貌观察和晶格成像中的应用。详细解释了X射线能量色散谱（EDS）和波谱分析（WDS）在元素定性和定量分析中的作用。介绍了差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）在热性能评估中的应用。 失效分析方法论： 强调结构件失效的系统性调查流程，从宏观检查、断口分析到微观检验。通过大量的实际案例，图解分析疲劳断口、脆性断口、韧性断口、腐蚀断口（点蚀、应力腐蚀开裂SCC）的典型特征，帮助读者准确判断失效模式与根本原因。 第六部分：前沿与交叉领域 本部分前瞻性地介绍了材料科学领域的最新发展趋势。 纳米材料与技术： 阐述了量子尺寸效应，解释了为何纳米尺度材料会展现出与块体材料迥异的特性。重点介绍了碳纳米管（CNT）、石墨烯（Graphene）的结构、电子性能和制备方法，以及在电子器件、储能领域的应用潜力。讨论了纳米晶体的稳定性和晶界工程在提升材料性能方面的作用。 生物医用材料： 介绍了植入人体器官和组织的材料要求，包括生物相容性、血液相容性、机械匹配性等。分类讨论了金属（如钛合金）、陶瓷（如羟基磷灰石）和聚合物在骨科、心血管领域的应用案例。探讨了组织工程中支架材料的设计原则和生物活性涂层技术。 能源材料： 集中探讨了与可持续能源相关的材料，如锂离子电池中的电极材料（正极、负极）和电解质的结构设计优化；太阳能电池中的光吸收层材料（如钙钛矿、CIGS）；以及燃料电池中的催化剂载体材料。 结语： 《现代材料科学与工程基础》力求在理论深度与工程应用之间取得平衡，通过详实的实例和精炼的图表，将复杂的材料行为规律以清晰的方式呈现给读者。掌握本书内容，将为未来从事材料研发、工艺优化及产品设计打下坚实的基础。

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拿到这本书，我立刻被它简洁大方的封面设计所吸引，让人感觉非常专业和可靠。我设想这本书的内容会非常实用，能够帮助我解决实际工作中的难题。我期待书中能够详细介绍输电线路的线路本体结构设计，包括导线、地线、绝缘子串、金具以及杆塔等各个组成部分的选型、计算和设计。我希望能够学习到如何根据不同的线路类型、运行环境和技术要求，进行合理的结构设计，确保线路的安全性和经济性。同时，我也想了解关于输电线路的接地系统设计，包括接地体的选择、接地网的布置以及接地电阻的计算，以确保人员和设备的安全。书中可能会深入探讨输电线路的防风、防震、防冰雪等措施，以及如何根据不同地区的自然条件，采取有效的防护措施来保证线路的稳定运行。我还对输电线路的检修技术和维护策略非常感兴趣，希望能学习到如何进行线路的定期检查、故障维修以及预防性维护，以延长线路的使用寿命。而且，我期望书中能提及一些关于输电线路的安全规程和操作规范，比如如何进行线路的带电作业，以及如何处理线路的突发故障。这本书，对我来说，应该是一本能够帮助我提升实际操作能力的工具书，能够让我更好地应对工作中的挑战。

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这本书，说实话，我拿到手里的时候，还抱着挺大的期望。毕竟“电力传输工程”这个名字听起来就挺硬核，而且内容肯定非常实用，能让我对这个领域有一个深入的了解。翻开第一页，就被厚实的纸张和精美的排版吸引了。序言部分写得很有深度，作者仿佛在为我们勾勒一个宏大的电力世界，充满了智慧的闪光点。我本来以为这本书会详细介绍各种输电线路的设计、施工、运行和维护，从最基础的电磁学原理，到复杂的系统分析，再到前沿的技术发展。我期待着能够学习到如何在高压输电中保证稳定性和可靠性，如何应对各种环境因素对线路的影响，例如风、雨、雪、雷击等等。书中可能会涉及一些具体的案例研究，分析不同地区、不同类型的输电线路的优缺点，以及在实际工程中遇到的挑战和解决方案。我也设想这本书会包含大量的图表、公式和计算方法，帮助我们理解复杂的理论概念，并将其应用于实际工程设计中。例如，关于电缆的绝缘设计，我希望能学到如何选择合适的绝缘材料，如何计算绝缘厚度，以及如何进行耐压试验。对于架空线路，我也期待能了解到导线的截面选择、杆塔的设计、绝缘子的布置，以及如何计算线路的电抗和电容。同时，我也希望书中能提及一些关于电力系统保护的内容，比如继电保护的原理和装置，以及如何防止短路、接地等故障的发生。总之，我希望这本书能成为我学习电力传输工程的宝贵资料，帮助我建立起扎实的理论基础和丰富的实践经验。

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这本书的排版设计，给我一种“条理清晰”的感受，让人一眼就能看出内容的逻辑性。我猜想书中会以一种非常系统和科学的方式来讲解电力传输工程的知识。我期待书中能够详细介绍输电线路的走向设计和线路走廊的布置原则，包括如何考虑地形、地貌、植被、居民区以及环境影响等因素，以选择最优的线路走向。我希望能够学习到如何进行杆塔基础的设计，包括不同类型基础的选型、计算和施工工艺，以及如何应对复杂地质条件下的基础施工。书中可能会深入探讨输电线路的导线选择和布置，包括不同材料导线的性能特点，以及如何根据输送容量、环境条件和经济性来选择合适的导线截面和分裂级数。我还对输电线路的绝缘子串的设计和选型非常感兴趣，希望能学习到如何根据线路的电压等级、环境条件和雷击风险，来设计和选择合适的绝缘子串，以保证线路的安全运行。而且，我期望书中能提及一些关于输电线路的防腐蚀和防老化措施，比如如何对杆塔、导线和金具进行防腐处理，以及如何进行线路的定期检查和维护，以延长线路的使用寿命。这本书，对我而言，应该是一本能够为我提供全面工程设计指南的宝典，能够帮助我掌握从宏观到微观的各项设计细节。

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这本书给我的感觉是，它就像一位经验丰富的工程师，将自己多年的实践经验和理论知识毫无保留地传授给了读者。我猜想书中会包含大量贴近实际工程的案例分析。我期待书中能够详细介绍输电线路的施工技术和工艺，包括杆塔的组立、导线的架设、绝缘子的安装以及金具的连接等各个环节。我希望能够学习到在不同地形和气候条件下，如何采取有效的施工措施，保证工程的质量和进度。书中可能会深入探讨输电线路的故障诊断和抢修技术，比如如何快速准确地定位故障点，以及如何采取安全有效的措施进行故障的抢修，以最大限度地减少停电损失。我还对输电线路的验收标准和质量控制体系非常感兴趣，希望能学习到如何对输电线路工程进行严格的质量检查和验收，以确保工程的整体质量。而且，我期望书中能提及一些关于输电线路的运行维护管理经验，比如如何制定科学的运行规程，如何进行日常的巡视检查，以及如何处理运行过程中出现的各种问题。这本书，对我来说，应该是一本能够让我感受到工程实践魅力的实践指南，能够为我提供宝贵的实践经验和指导。

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初见这本书，它的厚重感就扑面而来，仿佛蕴藏着无尽的知识海洋。我当时就觉得，这本书一定不是那种泛泛而谈的入门读物，而是要深入到技术核心的。我期待书中能够详细阐述输电线路的绝缘设计原理，包括绝缘材料的选择、绝缘子的设计、绝缘件的耐候性以及绝缘件的放电特性等等。我希望能够学习到如何根据不同的运行环境和电网要求，设计出满足安全性和经济性的绝缘配置。同时，我也想了解关于输电线路的电晕放电现象，以及如何通过优化导线截面、采用多分裂导线等措施来减小电晕损失和电晕噪声。书中可能会深入探讨输电线路的过电压防护，包括雷电过电压和操作过电压的产生机理，以及如何通过配置避雷器、限制器等装置来保护输电线路免受过电压的损害。我还对输电线路的电磁暂态过程非常感兴趣，希望能学习到如何进行电磁暂态的仿真分析，并研究其对系统稳定性的影响。而且，我期望书中能提及一些关于输电线路的智能感知和故障诊断技术，比如利用分布式光纤传感技术来监测线路的状态，以及利用人工智能算法来进行故障的快速定位和诊断。这本书，对我而言，应该是一本能够引领我深入探索电力传输工程奥秘的向导。

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翻开这本书，我首先被它扑面而来的严谨学术气息所吸引。书的整体设计和内容安排，似乎都在传递一种“精益求精”的态度。我设想这本书会非常系统地介绍电力传输的整个链条，从源头到末梢，层层递进。我期待着能够深入理解电能传输的物理过程，比如电磁场理论在输电线路中的应用，以及如何通过调整输电线路的参数来优化传输效率。书中可能会详细介绍不同电压等级的输电线路的特点和应用，例如110kV、220kV、500kV甚至更高电压等级的输电线路，以及它们在不同规模的电力系统中扮演的角色。我也希望能够学习到关于输电线路的动态性能分析，例如输电线路的振动特性，以及如何采取措施来减小振动，防止导线舞动。对于输电线路的防腐蚀和防锈蚀，我也希望书中能提供一些实用的建议和方法，毕竟输电线路的长期可靠运行离不开良好的防护措施。而且，我期望书中能提及一些关于输电线路的智能化监测和诊断技术，比如利用传感器和大数据分析来预测设备的故障风险，并提前进行维护。这本书，对我来说，应该是一本能够让我对电力传输工程有一个全面而深刻认识的绝佳读物，能够为我的专业学习打下坚实的基础。

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这本书给我一种“厚积薄发”的感觉，仿佛作者倾注了大量的心血，只为呈现最精华的内容。我猜想书中会非常深入地探讨电力传输中的一些关键技术问题，并且给出详实的解答。我期待书中能够详细阐述输电线路的运行特性，包括负荷特性、电压特性、功率流特性以及暂态特性等，并分析这些特性对系统稳定性的影响。我希望能够学习到如何进行输电线路的潮流计算和短路电流计算，以及如何利用这些计算结果来指导系统的规划和设计。书中可能会深入探讨输电线路的暂态稳定分析，比如如何利用仿真软件来模拟系统在扰动下的动态响应，以及如何采取措施来提高系统的暂态稳定性。我还对输电线路的电磁兼容性（EMC）设计非常感兴趣，希望能学习到如何预测和控制输电线路产生的电磁干扰，以及如何保证输电线路本身不受外部电磁干扰的影响。而且，我期望书中能提及一些关于输电线路的自动化和智能化技术，比如如何利用SCADA系统来实现对线路的远程监控和控制，以及如何利用物联网技术来实现对线路的智能化运维。这本书，在我看来，应该是一本能够让我站在技术前沿，把握未来发展趋势的启蒙之作。

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当我拿到这本《电力传输工程》的时候，我脑海里立刻浮现出那些高耸入云的电塔，以及横跨山川河流的巨龙般的输电线路。我猜想这本书定能深入浅出地剖析这些宏伟工程背后的科学原理和工程智慧。我期望书中会详细阐述输电线路的选线原则，如何根据地形、地质、气候、社会经济等因素，选择最优的线路走向，最大限度地降低工程造价和环境影响。同时，我也想了解关于架空输电线路的结构设计，比如不同类型杆塔的结构特点、受力分析以及材料选择，以及如何进行线路的走廊布置和砍伐。对于电缆输电线路，我希望书中能介绍不同类型电缆的结构、性能和敷设方式，以及如何进行电缆线路的选型和设计。我特别期待书中能够包含一些关于输电线路故障分析和诊断的内容，比如如何快速准确地定位故障点，以及采取何种措施进行抢修，以最大限度地减少停电时间。而且，我希望书中能提及一些关于输电线路的防雷、防冰雪等措施，以及如何进行线路的巡检和维护，以确保输电线路的安全可靠运行。这本书，对我而言，不仅是一本技术手册，更是一部关于人类如何驾驭自然力量，点亮世界的史诗。

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这本书的封面设计，一开始就给我一种沉稳而专业的印象。那种深邃的蓝色，搭配着简洁的字体，似乎预示着书中内容的严谨和专业性。我满心期待地翻开，想看看里面究竟会给我带来怎样的惊喜。我设想书中会细致地讲解电力传输的各个环节，从发电厂出来的电能，如何通过升压站变成高电压，然后通过长距离的输电线路输送到负荷中心，再经过降压站分配给千家万户。我期待着能够学习到关于高压直流输电（HVDC）和高压交流输电（HVAC）的优劣势比较，以及它们在不同应用场景下的适用性。书中可能会深入探讨输电线路的参数计算，比如电抗、电容、电阻等，以及这些参数对输电线路性能的影响。我也希望能够了解到输电线路的稳定运行问题，例如电压稳定、频率稳定以及暂态稳定性等，并学习如何采取措施来保证系统的稳定性。此外，书中关于输电线路的绝缘配合，我也非常感兴趣，希望能学到如何根据不同的环境条件和过电压水平，设计出合理的绝缘配置，以保证输电线路的安全可靠运行。我还期待书中会涉及一些关于电磁兼容性（EMC）的内容，毕竟在高压输电系统中，电磁干扰是一个不容忽视的问题。对于输电线路的接地系统，我也希望能够有所了解，知道如何设计有效的接地系统，以保护人员和设备的安全。这本书，在我看来，应该是一本集理论与实践于一体的宝典，能够为我打开电力传输领域的一扇窗。

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这本书的装帧设计，透露着一种内敛而深厚的底蕴。我猜想这本书的内容，就像它的外观一样，会是那种需要静下心来，细细品味的。我设想这本书会涵盖电力传输工程的各个方面，从理论基础到工程实践，无所不包。我特别想了解关于输电线路的电磁环境问题，例如工频电场、磁场对周边环境和生物的影响，以及如何通过合理的线路设计和防护措施来降低这些影响。书中可能会涉及一些关于输电线路的噪声问题，比如高压线电晕放电产生的噪声，以及如何采取措施来减小噪声污染。我还对输电线路的可靠性分析和风险评估非常感兴趣，希望能学习到如何量化输电线路的故障率和可用度，以及如何进行风险评估，并采取相应的措施来提高输电线路的可靠性。对于输电线路的经济性分析，我也希望能够有所了解，比如如何进行线路的投资效益分析，以及如何优化线路设计来降低工程造价。而且，我期望书中能提及一些关于输电线路的维护管理策略，比如如何制定科学的维护计划，以及如何利用现代化技术来提升维护效率。这本书，在我眼中，应该是一本能够为我提供全方位知识体系的宝藏，能够让我对电力传输工程有一个360度的透视。

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