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出版者:化学工业出版社

作者:戴宏民

出品人:

页数:313

译者:

出版时间:2005-1

价格:39.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502562564

丛书系列:

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《新材料的革命：从微观到宏观的创新之旅》 这是一部深入探讨当前及未来新材料领域前沿研究与应用的百科全书式著作。本书不局限于单一维度，而是从原子、分子层面的微观结构调控，到宏观物体性能的飞跃性提升，全方位、多角度地揭示了新材料科学的无限可能。 内容概要： 第一部分：微观世界的物质编织——原子、分子与纳米技术的精妙操控 本部分将带领读者走进物质构成的微观世界，深入理解原子级和分子级的精确设计如何成为新材料性能的基石。 原子尺度下的精准设计： 详述如何通过第一性原理计算、密度泛函理论等先进计算方法，预测和设计具有特定电子结构和化学性质的原子排列，从而为开发新型半导体、催化剂以及高性能合金打下理论基础。 分子自组装的智慧： 探讨分子间相互作用在驱动材料自组装过程中的核心作用。从液晶、嵌段共聚物到DNA折纸技术，理解如何利用分子间的“指令”创造出有序的、具有特定功能的微观结构，这些结构是构建智能材料、生物传感器和微纳机器人的关键。 纳米材料的奇迹： 深入解析量子点、碳纳米管、石墨烯、二维过渡金属硫化物（TMDs）等纳米材料的独特物理化学性质。阐述它们在电子学、光学、能源存储、生物医药等领域的颠覆性潜力，例如石墨烯在超导、高频电子器件中的应用，量子点在显示技术和生物成像中的突破。 表面与界面科学的奥秘： 强调材料表面和界面处原子和分子层面的行为对整体材料性能的影响。介绍表面改性技术、界面工程等，以及它们在提高催化活性、增强材料结合力、抑制腐蚀等方面的关键作用。 第二部分：宏观性能的颠覆——结构、形变与功能的新篇章 本部分将视野扩展至宏观层面，聚焦于如何通过材料结构的设计与调控，实现前所未有的宏观性能，并探索材料在复杂环境下的行为。 结构决定的强度与韧性： 剖析不同晶体结构、微观组织（如晶粒尺寸、相界、位错密度）如何影响材料的力学性能，包括强度、韧性、疲劳寿命和抗蠕变性。重点介绍金属陶瓷、梯度材料、形状记忆合金等在航空航天、汽车制造中的应用。 智能响应性材料的演进： 深入研究能够对外界刺激（如温度、光、电、磁场、pH值、应力）做出可逆或不可逆响应的智能材料。例如，光响应性聚合物用于驱动器，温度响应性水凝胶在药物释放和可穿戴设备中的应用，压电材料在传感器和能量收集中的作用。 先进复合材料的设计与制备： 探讨纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、纳米复合材料等的设计原理，以及如何优化纤维/基体界面、填料分散等来达到轻质高强、高模量、耐腐蚀等优异性能。详细阐述在航空航天、体育用品、建筑等行业的实际应用案例。 极端环境下的材料生存之道： 关注材料在高温、低温、高压、腐蚀性介质等极端条件下的性能表现。介绍耐高温合金、超低温材料、耐磨损涂层、防腐蚀材料等，以及它们在能源、化工、深海探测等关键领域的角色。 多功能集成材料的未来： 展望将多种性能（如导电、发光、传感、自修复）集成于单一材料中的可能性。探讨如何通过多尺度设计和制造技术，创造出更复杂、更智能的材料系统，以满足未来高科技领域日益增长的需求。 第三部分：新材料的广泛应用与未来展望 本部分将结合前两部分的基础，系统梳理新材料在各个核心领域的应用现状，并对未来的发展趋势进行展望。 能源领域的绿色革命： 聚焦于新材料在太阳能电池（如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池）、储能技术（如固态电池、超级电容器）、氢能生产与储存（如高效催化剂、储氢材料）等方面的突破性贡献。 信息技术的加速引擎： 探讨新材料如何推动半导体技术（如二维材料晶体管）、显示技术（如Micro-LED）、存储技术（如相变存储器）、量子计算等信息产业的发展。 生物医药的精准诊疗： 介绍生物相容性材料、药物递送系统（如纳米载体）、组织工程支架、生物传感器、诊断成像剂等在医疗健康领域的创新应用。 环境保护与可持续发展的助推器： 重点关注用于水处理和空气净化的新型吸附材料、膜材料，以及用于污染物降解的催化材料。 尖端制造与未来工业： 探讨增材制造（3D打印）对新材料提出的需求，以及柔性电子、可穿戴设备、智能机器人等新兴产业对高性能、多功能材料的依赖。 跨学科融合与创新驱动： 强调新材料科学的发展离不开物理学、化学、生物学、工程学等多学科的交叉融合，以及基础研究与应用开发之间的良性互动。 本书以严谨的科学态度，清晰的逻辑结构，丰富的图表和实例，旨在为科研人员、工程师、学生以及对新材料科学充满兴趣的读者提供一份全面、深刻的知识读本。它不仅是对当前新材料研究成果的系统性梳理，更是对未来材料科学发展方向的一次前瞻性探索，激发读者在新材料领域进行更深入的思考和创新实践。

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我对这本书的深度和广度感到非常震撼，它绝非市面上那种泛泛而谈、堆砌概念的科普读物。作者显然在相关领域深耕多年，文字中充满了那种历经千锤百炼后的沉稳与洞察力。特别是关于某些前沿聚合反应机理的探讨，那种深入骨髓的分析，即便是资深研究人员也会感到耳目一新。书中对于现有传统材料的局限性进行了极其尖锐的剖析，随后引出了创新方向，这种逻辑递进的结构安排，让人读起来酣畅淋漓，仿佛在跟随一位顶尖专家的思维路径进行一场高强度的智力跋涉。书中引用的参考文献列表之庞大和精确，也侧面印证了作者严谨的学术态度。我特别留意了其中关于“生命周期评估”的那一章，作者没有停留在理论层面，而是用多个详实的企业案例来佐证其观点，这种理论与实践的紧密结合，让抽象的环保概念瞬间变得具体可感，极大地提升了本书的实操价值。

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这本书的叙事节奏掌握得相当高明，它完全不像一本纯粹的技术手册，更像是一部引人入胜的行业编年史。作者通过梳理不同历史阶段的技术突破点，将“材料革新”这个宏大主题讲得跌宕起伏。我特别喜欢它将那些伟大的科学家和他们的发现穿插在技术讲解之中，读起来仿佛能看到那些在实验室里秉灯夜战的身影，而不是干巴巴的理论堆砌。比如，讲述某一关键催化剂的发现过程时，作者用了大段的笔墨描绘了当时科学界面临的困境和突破时的激动，这种历史的纵深感，让原本复杂的化学反应过程变得鲜活有趣。整本书读下来，我感觉自己不仅吸收了知识，还接受了一次关于“创新精神”的深刻教育，那种为了解决人类共同挑战而不懈探索的意志力，通过文字的力量被有效地传递了过来，激励人心，让人对未来的技术发展充满信心和期待。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，那种触感，仿佛能感受到纸张纤维的呼吸。内页的排版简洁而不失大气，大量留白的处理让阅读体验变得极其舒缓。我尤其欣赏作者在章节过渡时使用的那些意象化的插图，它们并非简单的装饰，而是如同一个个小小的引子，将我的思绪从一个知识点温柔地牵引到下一个。虽然我对材料科学的了解仅限于皮毛，但图表的清晰度和专业术语的注释详尽程度，让我这个门外汉也能大致把握住核心概念。比如，它在描述某种新型复合材料的力学性能时，不仅仅罗列了那些复杂的数值，还配上了动态模拟的截图，那种层层递进的解释方式，极大地降低了理解的门槛。这本书的印刷质量也无可挑剔，墨色浓郁且均匀，即便是高亮标记后也不会出现洇墨的现象。封面上那种微凸的浮雕效果，握在手中有一种踏实感，让人忍不住想一遍遍摩挲。这绝对是一本值得摆在书架上，随时取阅欣赏的艺术品级别的技术专著。

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阅读这本书的过程，对我来说简直像是一次精神上的“减压疗法”。我本以为技术书籍总是冰冷而枯燥的，但这本却充满了人文关怀的温度。作者在阐述那些复杂的化学结构时，总是能巧妙地穿插一些关于可持续发展理念的思考，让冰冷的公式背后有了温暖的人文底色。比如，在讨论如何降低生产能耗时，他不仅仅关注技术指标，还延伸到对偏远地区社区环境影响的考量。这种超越技术范畴的宏大视野，让这本书的立意一下子拔高了。我个人非常喜欢那种行文风格中偶尔流露出的那种哲思，它让我意识到，我们所做的每一次材料选择，都关乎着未来生态的福祉，这是一种沉甸甸的责任感。这本书读完之后，我发现自己看待日常物品的角度都发生了微妙的变化，会下意识地去思考它们“从何而来，将归于何处”，这种潜移默化的影响才是好书的真正价值所在。

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这本书的实用性和工具书属性达到了一个极高的平衡点。对于我们这种需要快速检索特定性能数据的工程师来说，它的索引系统设计得极其人性化和高效。我试着查找某特定生物基聚合物的耐热性和生物降解速率，仅仅通过关键词的组合，系统就能精准定位到相关的表格和图示，检索速度比查阅以往的任何一本工具书都要快得多。而且，书中附带的那些详细的实验操作流程和数据分析模板，简直是为初入此领域的学生或技术人员量身定做的“傻瓜式”指南。我曾尝试根据其中一个关于薄膜阻隔性能的实验步骤进行复现，所有试剂的纯度要求、反应温度的控制窗口都标注得清清楚楚，连出现异常读数时的排错建议都考虑进去了，这种细致入微的程度，充分体现了作者对一线工作者的深刻理解和体恤。

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