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出版者:第1版 (1998年11月1日)

作者:

出品人:

页数:247 页

译者:

出版时间:1998年11月1日

价格:15.0

装帧:平装

isbn号码:9787800437489

丛书系列:

图书标签:

• 精细化工
• 中间体
• 合成工艺
• 化学工程
• 有机合成
• 工艺技术
• 工业应用
• 配方
• 技术手册
• 化学品

《现代材料科学进展与应用》图书简介 聚焦前沿，洞悉未来：深度剖析新材料的理论基石与工业实践 本书旨在为化学工程、材料科学、高分子物理等领域的科研人员、高级工程师、研究生以及致力于新材料研发与产业化的专业人士，提供一个全面、深入且具有前瞻性的知识平台。我们规避了传统化工合成的细枝末节，而是将目光聚焦于材料结构、性能调控、先进制造技术以及新兴应用领域的宏大叙事与核心原理。 一、理论基础的革新与深化：从微观到宏观的跨越 本书的开篇聚焦于现代材料科学的理论基石的更新，摒弃了对传统有机小分子合成路线的赘述，转而深入探讨量子化学计算在材料设计中的应用。我们详细阐述了密度泛函理论（DFT）如何精确预测新型合金的电子结构、晶格缺陷对催化活性的影响，以及聚合物链段间的相互作用力。 晶体结构与缺陷工程： 重点解析非传统晶体结构（如高熵合金、二维材料）的形成机制。阐述晶体缺陷（空位、间隙原子、位错）如何作为调控材料宏观性能（如硬度、导电率）的关键节点。特别引入了拓扑绝缘体和拓扑半金属的基本概念及其在电子器件中的潜在价值。 界面科学与异质结构建： 材料性能的巨大飞跃往往发生在界面处。本书用大量篇幅讨论了不同材料体系（金属/半导体、聚合物/陶瓷）界面的能带匹配、电荷转移机制。这部分内容是理解高效太阳能电池、先进传感器和锂离子电池电极界面的核心。 高分子物理与构象动力学： 相比于关注具体单体合成，本书更侧重于高分子材料的统计热力学和动力学行为。探讨了玻璃化转变温度（Tg）的分子机制、高分子网络结构的形成（交联度、拓扑结构对弹性的影响），以及在极端条件（高压、高温、强剪切）下的流变学特性。 二、先进功能材料的系统构建与表征 本书的核心内容在于对当前最具活力的几类功能材料体系进行深入剖析，强调的是材料体系的集成与功能化，而非单一中间体的制备过程。 1. 能源存储与转化材料： 固态电解质的挑战： 详细分析了聚合物基、无机氧化物基和硫化物基固态电解质的离子传导机理、界面阻抗问题，以及如何通过纳米结构调控实现高离子电导率。 光催化剂的活性位点设计： 关注新型金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的孔道结构设计，如何实现对反应中间体的高效吸附和光生载流子的有效分离，以期突破水分解和二氧化碳还原的效率瓶颈。 热电材料的ZT优化： 阐述了如何通过“晶格热导率软化”（如引入纳米第二相、点缺陷散射）和“电子态优化”（如费米能级调控）来实现热电优值（ZT）的提升。 2. 智能响应与仿生材料： 形状记忆聚合物与自修复系统： 探讨了驱动形状恢复的物理机制（如氢键、结晶度变化），以及如何设计可逆化学键（如Diels-Alder反应、动态共价键）来实现材料的自主修复功能。 刺激响应性水凝胶： 聚焦于pH、温度、光照等外界刺激如何导致高分子网络体积发生快速、可逆的变化，并探讨其在药物缓释和微流控器件中的应用潜力。 3. 纳米结构材料的控制生长： 原子层沉积（ALD）技术： 深入解析ALD的自限制反应机理，如何实现亚纳米级的厚度控制和极高的均匀性，这对于制备先进半导体器件中的栅介质层至关重要。 模板辅助合成与自组装： 研究了如何利用软/硬模板（如微乳液、嵌段共聚物）来引导无机或有机纳米结构（如中空球、核壳结构）的精准构建。 三、先进制造与表征技术 材料的进步离不开制造手段和表征能力的突破。本书引入了多项颠覆性的制造和分析技术。 增材制造（3D打印）中的材料行为： 分析了激光选区熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）过程中粉末床的熔化-凝固动力学，以及如何控制快速冷却速率导致的微观组织演变，从而制造出具有特定梯度性能的金属部件。 原位（In-situ）与同步辐射表征： 强调了在真实服役条件下（如电化学反应、机械应力加载）对材料结构变化的实时监测。例如，利用同步辐射X射线衍射（XRD）追踪电池充放电过程中活性材料的相变，或使用透射电子显微镜（TEM）直接观察位错的运动。 高通量计算筛选（High-Throughput Screening）： 介绍了如何结合机器学习和计算模拟，快速筛选出具有特定性能阈值的候选材料组合，极大地加速了材料的发现周期。 总结 《现代材料科学进展与应用》不是一本描述传统化学合成步骤的手册，而是一本面向未来、以功能和性能为核心导向的学术参考书。它系统梳理了从原子尺度设计到宏观器件应用的完整链条，为读者提供了一套理解和驾驭下一代先进材料体系的必备知识框架。本书的价值在于其理论的深度、覆盖面的广度以及与工业前沿的紧密结合。

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我是一名刚入行不久的精细化工研究助理，起初拿到这本书时，心里还有点忐忑，担心内容过于艰深，自己难以消化。然而，这本书却给了我巨大的惊喜。作者的语言风格非常接地气，对于一些复杂的概念，都会用通俗易懂的比喻来解释，让我这个初学者也能轻松理解。更让我赞赏的是，书中对每一个合成案例的剖析都非常透彻。它不仅仅列出反应方程式，还会深入讲解反应机理，帮助我理解为什么会生成这样的产物，以及如何通过控制反应条件来提高目标产物的收率。我特别注意到书中对于绿色化学理念的融入，许多合成路线都尽量采用了环境友好型的溶剂和催化剂，并且强调了原子经济性的重要性。这让我深刻认识到，在追求效率的同时，我们也必须肩负起保护环境的责任。书中还提供了大量的参考文献，方便我进一步深入学习和研究。这对于我这样一个需要快速积累知识的初学者来说，无疑是一份宝贵的资源。这本书就像一位循循善诱的良师，不仅教会我如何操作，更点燃了我对精细化工研究的热情。

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作为一名资深的精细化工工程师，我对合成工艺的优化和革新有着持续的追求。这本书的出现，无疑为我提供了一个全新的视角和丰富的素材。它并非仅仅提供“标准答案”，而是鼓励读者进行批判性思考。书中对不同合成策略的比较分析，让我看到了多种可能性，并能结合自身的生产条件，选择最优的方案。我尤其喜欢书中对一些“创新性”合成方法的介绍，它们往往能够带来意想不到的效率提升和成本节约。例如，书中介绍的一种新型催化剂在某反应中的应用，其反应时间缩短了近一半，且产物纯度显著提高，这对于我们优化现有生产工艺具有重要的指导意义。书中还穿插了一些对未来发展趋势的探讨，例如连续流反应技术在精细化工领域的应用前景，这让我对行业的未来充满了期待。总而言之，这本书是一本集理论深度、实践指导和前沿视野于一体的宝贵参考资料，对于任何致力于精细化工领域研究和开发的人员来说，都将受益匪浅。

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我是一名化工专业的学生，在学习过程中，我常常觉得理论知识与实际应用之间存在着一道鸿沟。这本书就像一座桥梁，将枯燥的化学反应方程式生动地呈现在我面前。书中对每一个合成过程的描述都非常详细，从原料的规格要求，到反应的温度、压力、时间控制，再到产物的检测方法，几乎涵盖了整个工艺流程。我尤其喜欢书中对每一个反应原理的解释，它能够帮助我理解为什么这个反应会发生，以及如何通过改变条件来控制反应的方向。例如，书中关于不对称合成的案例，通过图文并茂的讲解，让我对立体化学的控制有了更直观的认识。我还注意到书中提供了许多实验操作的注意事项，这些都是教科书上难以学到的宝贵经验。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一堂生动形象的实验课，让我能够提前预习和巩固所学知识。它极大地增强了我对精细化工合成的兴趣，并为我未来的学术研究和职业生涯奠定了坚实的基础。

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这本书的出现，可以说是填补了我工作中的一个重要空白。在日常的研发工作中，我常常会遇到一些瓶颈，对于一些新的反应或者不熟悉的合成路线，总是需要花费大量的时间去查阅文献，摸索尝试。这本书就像一本“应急手册”，当我在面对新的合成挑战时，总能在这里找到启发。我最欣赏的是书中对每一个案例的结构化分析。它会清晰地划分出“反应背景”、“合成路线”、“关键步骤解析”、“工艺优化方向”等几个部分，让读者能够快速抓住核心信息。尤其是“关键步骤解析”部分，详细阐述了每个步骤的机理、可能遇到的问题以及解决方案，这对于我进行工艺放大和 troubleshooting 提供了极大的帮助。我记得有一次，我在合成一个具有特定官能团的化合物时，遇到了区域选择性不高的问题，尝试了多种方法都收效甚微。偶然翻到书中关于类似反应的案例，书中提供的解决策略，即通过调整催化剂的配比和反应溶剂，竟然奇迹般地解决了我的难题。这本书的实用性和指导性，已经远远超出了我之前的预期。

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在化工领域摸爬滚打多年，总觉得自己对许多合成路线已经了然于胸，直到偶然翻开这本书，才意识到自己之前的认知有多么局限。书中并非简单罗列几条陈旧的合成方法，而是深入到每一个反应的细节，从起始原料的选择、催化剂的配比、反应条件的优化，到后处理的分离纯化，每一个环节都娓娓道来，仿佛一位经验丰富的老教授在手把手地教导。我尤其喜欢其中对一些看似简单却至关重要的细节的讲解，比如溶剂的选择对反应速率和选择性的影响，不同温度下副反应发生的概率等等。这些看似微不足道的细节，往往是决定最终收率和产品纯度的关键。书中还穿插了许多实际生产中的案例分析，让我能够清晰地看到理论知识是如何在实践中落地生根，并解决实际问题的。例如，在处理某种难以分离的副产物时，书中提供的几种不同策略，并详细分析了各自的优缺点，这对于我今后在实验室进行工艺开发时，提供了宝贵的思路和参考。这本书最大的价值在于，它不仅仅提供了“做什么”，更重要的是教会了“怎么做得更好”，并且“为什么这样做”。这种由点及面的讲解方式，极大地提升了我对精细化工合成工艺的理解深度和广度。

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